Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛУГЕЙСЛЕРСКИХ СПЛАВОВ CrNiZ (Z=Sb, Sn) НА ОСНОВЕ РАСЧЕТОВ AB INITIO

https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-90-95

Аннотация

В этой статье электронные и магнитные свойства полуГейслерских сплавов CrNiZ (Z = Sb, Sn) были исследованы квантово-химическим методом на основе теории функционала плотности (DFT). В расчетах использовались обобщенные градиентные аппроксимации (GGA) и обменно-корреляционные функционалы мета-GGA (SCAN). Согласно полученным результатам, было обнаружено, что в то время как сплав CrNiSb проявляет полуметаллический характер, сплав CrNiSn имеет металлический характер. Функционал Мета-GGA (SCAN) был выбран в качестве метода более точного описания электронной структуры сплавов CrNiZ. Кроме того, было обнаружено, что магнитный момент сплава CrNiSb равен 3 μB, что соответствует правилу Слейтера-Полинга.

Об авторах

Н. С. Солтанбек
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



Н. А. Мерәлі
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



А. У. Абуова
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



Ф. У. Абуова
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



Ж. Е. Зәкиева
Международный университет Астана
Казахстан

Astana



Ө. К. Әбдірашев
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



А. Б. Базарбек
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



Г. Д. Кабдрахимова
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Astana



Т. М. Инербаев
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Россия

Astana



Список литературы

1. Gilleßen M., Dronskowski R. A combinatorial study of full Heusler alloys by first‐principles computational methods // Journal of computational chemistry. – 2009. – Vol. 30, Issue 8. – P. 1290–1299.

2. Galanakis I. Appearance of half-metallicity in the quaternary Heusler alloys // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2004. – Vol. 16, Issue 18. – P. 3089.

3. Zhang M. et al., Half-metallic ferromagnetism in hypothetical semi-Heusler alloys NiV M (M= P, As, Sb, S, Se, and Te) // Journal of applied physics. – 2004. – Vol. 95, Issue 11. – P. 7219–7221.

4. Shishidou T., Freeman A., Asahi R. Effect of GGA on the half-metallicity of the itinerant ferromagnet CoS2 // Physical Review B. – 2001. – Vol. 64, Issue 18. – P. 180401.

5. Galanakis I. Surface half-metallicity of CrAs in the zincblende structure // Physical Review B. – 2002. – Vol. 66, Issue 1. – P. 012406.

6. Stroppa A. et al. Electronic structure and ferromagnetism of Mn-doped group-IV semiconductors // Physical Review B, – 2003. – Vol. 68, Issue 15. – P. 155203.

7. Kusakabe K. et al. New half-metallic materials with an alkaline earth element // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2004. – Vol. 16, Issue 48. – P. S5639.

8. Kandpal H.C. et al. Electronic structure, magnetism and disorder in the Heusler compound Co2TiSn // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2007. – Vol. 40, Issue 6. – P. 1587.

9. Miura Y., Nagao K., Shirai M. Atomic disorder effects on half-metallicity of the full-Heusler alloys Co2 (Cr1−x Fex) Al: A first-principles study // Physical Review B. – 2004. – Vol. 69, Issue 14. – P. 144413.

10. Fecher G.H. et al. Slater-Pauling rule and Curie temperature of Co2-based Heusler compounds // Journal of applied physics. – 2006. – Vol. 99, Issue 8. – P. 08J106-1–08J1069.

11. Lenssen,K.-M.H. Magnetoresistive Sensors and Memory // In book: Frontiers of Multifunctional Nanosystems. – Dordrecht, 2002. – P. 431–452.

12. Caballero J. et al. Magnetoresistance of NiMnSb-based multilayers and spin valves // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. – 1998. – Vol. 16, Issue 3. – P. 1801–1805.

13. Hordequin C., Nozieres J., Pierre J. Half metallic NiMnSb-based spin-valve structures // Journal of magnetism and magnetic materials. – 1998. – Vol. 183, Issue 1-2. – P. 225–231.

14. Zhang Y., Wang W. et al. Structure and magnetic properties of Fe2NiZ (Z=Al, Ga, Si and Ge) Heusler alloys // Physica B Condensed Matter. – 2013. – Vol. 420. – P. 86– 89.

15. Midhunlal P. et al. Near total magnetic moment compensation with high Curie temperature in Mn2V0.5Co0.5Z (Z= Ga, Al) Heusler alloys // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2018. – Vol. 51, Issue 7. – P. 075002-1075002–10.

16. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple // Physical review letters. – 1996. – Vol. 77, Issue 18. – P. 3865–3868.

17. Kresse G., Furthmüller J. Efficiency of ab-initio total energy calculations for metals and semiconductors using a plane-wave basis set // Computational materials science. – 1996. – Vol. 6, Issue 1. – P. 15–50.

18. Kresse G., Furthmüller J. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set // Physical review B. – 1996. – Vol. 54, Issue 16. – P. 11169–11186.

19. Kresse G., Joubert D. From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method // Physical review b. – 1999. – Vol. 59, Issue 3. – P. 1758

20. Manz T.A., Limas N.G. Introducing DDEC6 atomic population analysis: part 1. Charge partitioning theory and methodology // RSC advances. – 2016. – Vol. 6, Issue 53. – P. 47771–47801.

21. Abuova F. et al. Structural, Electronic and Magnetic Properties of Mn2Co1-xVxZ (Z= Ga, Al) Heusler Alloys: An Insight from DFT Study // Magnetochemistry. – 2021. – Vol. 7, Issue 12. – P. 159-1–159-12.

22. Абуова Ф. и др. Структурные, электронные и магнитные свойства Mn2CoZ (Al/Ga) при легировании ванадием // Известия НАН РК. – 2021. – № 5. – С. 6– 16

23. Абуова Ф. и др. Электронная структура, магнитные свойства и стабильность сплавов Гейслера Mn2Co1− x VxZ (Z= Al, Ga) // Вестник НЯЦ РК. – 2020. – № 4. – С. 24–28. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-4-24-28

24. Abuova A., Merali N., Abuova, F. et al. Electronic Properties and Chemical Bonding in V2FeSi and Fe2VSi Heusler Alloys // Crystals. – 2022. – Vol. 12, Issue 11. – P. 1546-1-1546-13.

25. Merali N.A., Soltanbek N.S., Abuova F.U., Inerbaev T.M., Nurkenov S.A., Abuova А.U. First-principles studies of X2FeSi Heusler alloys // NNC RK Bulletin. – 2023. – No. 2. – P. 66–73. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-2-66-73

26. Draganyuk O.N., Zhandun V.S., Zamkova N.G. Halfmetallicity in Fe2MnSi and Mn2FeSi heusler compounds: A comparative ab initio study // Materials Chemistry and Physics. – 2021. – Vol. 271. – P. 124897-1–124897-87.

27. Savin A. et al. ELF: The electron localization function // Angewandte Chemie International Edition in English. – 1997. – Vol. 36, Issue 17. – P. 1808–1832.

28. Seredina M. et al. Magnetic and transport properties of asprepared Mn2CoGa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2019. – Vol. 470. – P. 55–58.

29. Ghimire M. P. et al. First principles study of the electronic and magnetic properties of semi-Heusler alloys NiXSb (X= Ti, V, Cr and Mn) // Journal of alloys and compounds. – 2011. – Vol. 509. – No. 41. – P. 9742– 9752.

30. Kulkova S. E. et al. The electronic structure and magnetic properties of full-and half-Heusler alloys // Materials transactions. – 2006. – Vol. 47. – No. 3. – P. 599–606.

31. Al-zyadi J. M. K., Gao G. Y., Yao K. L. First-principles investigation of the structural and electronic properties of bulk full-Heusler alloy Mn2CoSn and its (0 0 1) surface // Journal of alloys and compounds. – 2013. – Vol. 565. – P. 17–21.


Рецензия

Для цитирования:


Солтанбек Н.С., Мерәлі Н.А., Абуова А.У., Абуова Ф.У., Зәкиева Ж.Е., Әбдірашев Ө.К., Базарбек А.Б., Кабдрахимова Г.Д., Инербаев Т.М. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛУГЕЙСЛЕРСКИХ СПЛАВОВ CrNiZ (Z=Sb, Sn) НА ОСНОВЕ РАСЧЕТОВ AB INITIO. Вестник НЯЦ РК. 2025;(1):90-95. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-90-95

For citation:


Soltanbek N.S., Merali N.A., Abuova A.U., Abuova F.U., Zakiyeva Z.Y., Abdirashev O.K., Bazarbek A.B., Kabdrakhimova G.D., Inerbaev T.M. INVESTIGATION OF THE STRUCTURAL AND ELECTRONIC PROPERTIES OF HALF-HEUSLER ALLOYS CrNiZ (Z=Sb, Sn) BASED ON AB INITIO CALCULATIONS. NNC RK Bulletin. 2025;(1):90-95. (In Kazakh) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-90-95

Просмотров: 153


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)