nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2020-4-24-28nuc-286Research ArticleСтатьиЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА, МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И СТАБИЛЬНОСТЬ СПЛАВОВ ГЕЙСЛЕРА Mn2Co1−x VxZ (Z = Al, Ga)ELECTRONIC STRUCTURE, MAGNETIC PROPERTIES AND STABILITY OF HEUSLER ALLOYS Mn2Co1−x VxZ (Z = Al, Ga)АбуоваФ. У.AbuovaF. U.

Нур-Султан

Nur-Sultan

fatika_82@mail.ruИнербаевТ. М.InerbayevT. M.

Нур-Султан

Nur-Sultan

АбуоваА. У.AbuovaA. U.

Нур-Султан

Nur-Sultan

КаптагайГ. А.KaptagayG. A.

Алматы

Almaty

МерәлН. А.MeraliN. A.

Нур-Султан

Nur-Sultan

СолтанбекН.SoltanbekN.

Нур-Султан

Nur-Sultan

Евразийский национальный университет им. Л.Н. ГумилеваКазахстанGumilyov Eurasian National UniversityKazakhstanКазахский национальный женский педагогический университетКазахстанKazakh national women's pedagogical UniversityKazakhstan202030122020042428Copyright © Абуова Ф.У., Инербаев Т.М., Абуова А.У., Каптагай Г.А., Мерәл Н.А., Солтанбек Н., 20202020Абуова Ф.У., Инербаев Т.М., Абуова А.У., Каптагай Г.А., Мерәл Н.А., Солтанбек Н.Abuova F.U., Inerbayev T.M., Abuova A.U., Kaptagay G.A., Merali N.A., Soltanbek N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/286

Методами компьютерного моделирования с использованием теории функционала плотности изучены два набора сплавов Гейслера вида Mn2Co1−xVxZ (Z = Al, Ga). Исследованы изменения абсолютной величины и направления магнитных моментов ионов решетки в зависимости от химического состава. Для объяснения полученных результатов проведен топологический анализ зарядового распределения на атомах кристаллической решетки. Показано, что изменения магнитных свойств определяются зарядовыми состояниями ионов системы. Фундаментальным отличием между Al- и Ga-содержащими сплавами является способность ионов Ga, в отличие от ионов Al, менять свое зарядовое состояние по мере увеличения концентрации ванадия, что дает дополнительную степень свободы для модификации электронной структуры изученных соединений.

Two sets of Heusler alloys of the type Mn2Co1−xVxZ (Z = Al, Ga) were studied by computer simulation methods using density functional theory. Changes in the absolute value and direction of the lattice ions' magnetic moments are investigated depending on the chemical composition. Topological analysis of the charge distribution on the crystal lattice atoms is carried out to explain the results obtained. It is shown that changes in the magnetic properties are determined by the system's charge ions' states. The fundamental difference between Al- and Ga-containing alloys is Ga ions' ability, in contrast to Al ions, to change their charge state as the vanadium concentration increases, which gives an additional degree of freedom for modifying the electronic structure of the studied compounds.

теория функционала плотностисплавы Гейслерамагнетизмраспределение зарядовdensity functional theoryHeusler alloysmagnetismcharge distributionДанная работа выполнена в рамках грантового проекта AP08957176 «Первопринципный дизайн полностью скомпенсированных ферримагнитных материалов для приложений в спинтронике» на 2020–2022 гг. МОН РК.ReferencesR. Weht, W.E. Pickett, Phys. Rev. B 60 (1999) 13006.R. Weht, W.E. Pickett, Phys. Rev. B 60 (1999) 13006.K. Ozdogan, I. Galanakis, E. Sasioglu, B. Aktas, J. Phys. Condens. Matter 18 (2006) 2905.K. Ozdogan, I. Galanakis, E. Sasioglu, B. Aktas, J. Phys. Condens. Matter 18 (2006) 2905.H.Z. Luo, H.W. Zhang, Z.Y. Zhu, L. Ma, S.F. Xu, G.H. Wu, X.X. Zhu, C.B. Jiang, H.B. Xu, J. Appl. Phys. 103 (2008) 083908.H.Z. Luo, H.W. Zhang, Z.Y. Zhu, L. Ma, S.F. Xu, G.H. Wu, X.X. Zhu, C.B. Jiang, H.B. Xu, J. Appl. Phys. 103 (2008) 083908.G.D. Liu, X.F. Dai, H.Y. Liu, J.L. Chen, Y.X. Li, G. Xiao, G.H. Wu, Phys. Rev. B 77 (2008) 014424.G.D. Liu, X.F. Dai, H.Y. Liu, J.L. Chen, Y.X. Li, G. Xiao, G.H. Wu, Phys. Rev. B 77 (2008) 014424.S. Ouardi, G.H. Fecher, C. Felser, Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 100401.S. Ouardi, G.H. Fecher, C. Felser, Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 100401.X.R. Chen, M.M. Zhong, Y. Feng, Y. Zhou, H.K. Yuan, H. Chen, Phys. Status SolidiB 252 (2015) 2830.X.R. Chen, M.M. Zhong, Y. Feng, Y. Zhou, H.K. Yuan, H. Chen, Phys. Status SolidiB 252 (2015) 2830.Y. Feng, T. Zhou, X.R. Chen, H.K. Yuan, H. Chen, J. Phys. D Appl. Phys. 48 (2015)285302.Y. Feng, T. Zhou, X.R. Chen, H.K. Yuan, H. Chen, J. Phys. D Appl. Phys. 48 (2015)285302.M. Meinert, J.M. Schmalhorst, G. Reiss, J. Phys. Condens. Matter 23 (2011)036001.M. Meinert, J.M. Schmalhorst, G. Reiss, J. Phys. Condens. Matter 23 (2011)036001.H.Z. Luo, G.D. Liu, F.B. Meng, L.L. Wang, E.K. Liu, G.H. Wu, X.X. Zhu, C.B. Jiang, Comput. Mater. Sci. 50 (2011) 3119.H.Z. Luo, G.D. Liu, F.B. Meng, L.L. Wang, E.K. Liu, G.H. Wu, X.X. Zhu, C.B. Jiang, Comput. Mater. Sci. 50 (2011) 3119.A. Abada, K. Amara, S. Hiadsi, B. Amrani, J. Magn. Magn. Mater 388 (2015) 59.A. Abada, K. Amara, S. Hiadsi, B. Amrani, J. Magn. Magn. Mater 388 (2015) 59.G.Z. Xu, E.K. Liu, Y. Du, G.J. Li, G.D. Liu, W.H. Wang, G.H. Wu, Europhysics Letters 102 (2013) 17007.G.Z. Xu, E.K. Liu, Y. Du, G.J. Li, G.D. Liu, W.H. Wang, G.H. Wu, Europhysics Letters 102 (2013) 17007.M.E. Jamer, B.A. Assaf, T. Devakul, D. Heiman, Appl. Phys. Lett. 103 (2013) 142403.M.E. Jamer, B.A. Assaf, T. Devakul, D. Heiman, Appl. Phys. Lett. 103 (2013) 142403.I. Galanakis, K. Ӧzdoğan, E. Şaşıoglu, S. Blügel, J. Appl. Phys. 115 (2014) 093908.I. Galanakis, K. Ӧzdoğan, E. Şaşıoglu, S. Blügel, J. Appl. Phys. 115 (2014) 093908.H.C. Kandpal, G.H. Fecher, C. Felser, J. Phys. D Appl. Phys. 40 (2007) 1507.H.C. Kandpal, G.H. Fecher, C. Felser, J. Phys. D Appl. Phys. 40 (2007) 1507.G. Kresse, Comput. Mater. Sci., 1996, 6, 15.G. Kresse, Comput. Mater. Sci., 1996, 6, 15.G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B: Condens. MatterMater. Phys., 1996, 54, 11169.G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B: Condens. MatterMater. Phys., 1996, 54, 11169.G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater.Phys., 1999, 59, 1758.G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater.Phys., 1999, 59, 1758.J. P. Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett.,1996, 77, 3865.J. P. Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett.,1996, 77, 3865.Bader, R. F. W. Atoms in Molecules. A Quantum Theory; Clarendon Press: Oxford, UK, 1990.Bader, R. F. W. Atoms in Molecules. A Quantum Theory; Clarendon Press: Oxford, UK, 1990.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.