Вплив обмінної та кореляційної взаємодій на спінову поляризовану електронну структуру та магнітні властивості Ga0,75Mn0,25P у структурі цинкової обманки B3

  • Нуреддін Бутелджа Лабораторія теоретичної фізики та фізики матеріалів (LPTPM), Факультет точних наук та інформатики, Університет Хасіба Бенбуалі, Члефі, Алжир https://orcid.org/0000-0002-9356-7238
  • Мохамед Белаббас Кафедра фізики, Факультет точних наук та інформатики, Університет Хасіба Бенбуалі, Члефі, Алжир https://orcid.org/0000-0003-1325-8011
  • Рашид Талеб Лабораторія електротехніки та відновлюваної енергії (LGEER), Технологічний факультет, Університет Хасіба Бенбуалі, Члефі, Алжир
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-25
Ключові слова: ВЧ-обмін, корельовані електрони, GaMnP, магнітний матеріал, напівметалічний, спінтроніка

Анотація

Це дослідження зосереджено на вивченні впливу обмінних і кореляційних взаємодій на спін-поляризовану електронну структуру та магнітні властивості Ga0.75Mn0.25P у фазі B3 Zinc Blende. Розрахунки першого принципу були виконані шляхом систематичної зміни значення обміну Хартрі-Фока (HF) (α) від 0 до 25% з використанням локального функціоналу точного обміну для обрахунку поведінки корельованих електронів. Електронні та магнітні властивості показують, що Ga0.75Mn0.25P демонструє напівметалеву феромагнітну поведінку при різних значеннях HF-обміну. Крім того, зі збільшенням параметра фракції (α) ширина забороненої зони збільшується, що призводить до модифікацій у спін-поляризованих зонах структурах. Крім того, наші дослідження показують, що обмінні та кореляційні взаємодії викликають збільшення параметра решітки та об’єму сполуки. Крім того, ці взаємодії призводять до зменшення магнітних моментів атомів P і Ga, тоді як моменти Mn збільшуються. Ці висновки дають цінну інформацію про поведінку Ga0.75Mn0.25P для потенційних застосуванняь в дизайні спінтронних пристроїв.

Завантаження

Біографії авторів

Мохамед Белаббас, Кафедра фізики, Факультет точних наук та інформатики, Університет Хасіба Бенбуалі, Члефі, Алжир

Professor 

Рашид Талеб, Лабораторія електротехніки та відновлюваної енергії (LGEER), Технологічний факультет, Університет Хасіба Бенбуалі, Члефі, Алжир

Professor. Embedded systems research unit. Information, scientific and technical research center. 

Посилання

G. Zho, Z. Deng, and C. Jin, Journal of semiconductors, 40(8), 081505 (2019). https://doi.org/10.1088/1674-4926/40/8/081505

I.A. Iusipova, Semiconductors, 52, 1982 (2018). https://doi.org/10.1134/S10637826181

A. Doll, S. Lecurieux-Lafayette, J. Moulin, C. Chopin, G. Jasmin-Lebras, M. Pannetier-Lecoeur, A. Solignac, and C. Fermon, Proc. SPIE, Spintronics XII, 11090, 110903M, 146 (2019). https://doi.org/10.1117/12.2529246

M. Oogane, K. Fujiwara, A. Kanno, T. Nakano, H. Wagatsuma, T. Arimoto, and S. Mizukami, Applied Physics Express, 14(12), 123002 (2021). https://doi.org/10.35848/1882-0786/ac3809

Z. Guo, J. Yin, Y. Bin, D. Zhu, K. Shi, G. Wang, K. Cao, and W. Zho, Proceedings of the IEEE, 109(8), 1398 (2021). https://doi.org/10.1109/JPROC.2021.3084997

S.J. Pearton, M.E. Overberg, G.T. Thaler, C.R. Abernathy, J. Kim, F. Ren, and N. Theodorpoulou, Physica Status Solidi (a), 195(1), 222 (2003), https://doi.org/10.1002/pssa.200306283

I. Ahmad, and B. Amin, Computational Materials Science, 68, 55 (2013). https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2012.07.037

Y. Yuang, Y. Wang, M. Khalid, K. Gao, S. Prucnal, O.D. Gordan, and G. Salvan, IEEE Transactions on Magnetics, 50(11), 1 (2014). https://doi.org/10.1109/TMAG.2014.2322332

A. Laref, Z. Hussain, S. Laref, J.T. Yang, Y.C. Xiong, and S.J. Luo, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 115, 355 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2017.12.002

Z. Young-Zhi, and H. Mei-Chun, Chinese Physics Letters, 21(8), 1632 (2004). https://doi.org/10.1088/0256-307X/21/8/061

J. Mašek, J. Kudrnovský, F. Máca, J. Sinova, A.H. MacDonald, R.P. Campion, B.L. Gallagher, and T. Jungwirth, Physical Review B, 75(4), 045202 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.045202

W. Sukkabot, Chemical Physics, 523, 57 (2019). https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2019.04.007

K. Kaur, and and S. Sharma, in: Proceedings of the International Conference on integrated interdisciplinary. Innovations in Engineering, (Panjab, India, 2020), pp. 1033.

P. Mahandevan, and A. Zunger, Applied Physics Letters, 85(14), 2860 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1799245

N. Benbouchi, E.A. Mohammed-Mounir, F.Z. Dahou, A. Bahnes, and A. Laref, Results in Physics, 24, 104118 (2021). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104118

P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, in: WIEN2K, An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties, edited by K. Schwarz (Techn. Universität Wien, Austria, 2001).

F. Tran, P. Blaha, K. Schwarz and P. Novák, Physical Review B, 74(15), 155108 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.155108

J.P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Physical Review Letters, 77(18), 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865

P. Novák, J. Kuneš, L. Chaput, and W.E. Picket, Physica Status Solidi (b), 243(3), 563 (2006). https://doi.org/10.1002/pssb.200541371

O.A. Vydrov, J. Heyd, A.V. Krukau, and G.E. Scuseria, The Journal of Chemical Physics, 125(7) (2006). https://doi.org/10.1063/1.2244560

A.D. Becke, The Journal of Chemical Physics, 98(2), 1372 (1993). https://doi.org/10.1063/1.464304

M. Ernzerhof, and G. E. Scuseria, The Journal of Chemical Physics, 110(11), 5029 (1999). https://doi.org/10.1063/1.478401

C. Adamo, and V. Barone, The Journal of Chemical Physics, 110(13), 6158 (1999). https://doi.org/10.1063/1.478522

A.H. Reshak, and M. Jamal, Journal of Alloys and Compounds, 555, 362 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.12.028

F.D. Murnaghan, Proceeding of National Academy of Sciences, 30(9), 244 (1944). https://doi.org/10.1073/pnas.30.9.244

K. Kaur, and A. Rani, Applied Physics A, 123(12), 791 (2017). https://doi.org/10.1007/s00339-017-1398-z

B. Doumi, A. Mokaddem, A. Sayede, M. Boutab, A. Tadjer, and F. Dahmane, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 28, 3163 (2015). https://doi.org/10.1007/S10948-015-3148-9

H. Ullah, K. Inayat, S.A. Khan, S. Mohammad, A. Ali, Z.A. Alahmed, and A.H. Reshak, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 385, 27 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.02.069

A. Djedid, B. Doumi, S. Méҫabih, and B. Abbar, Journal of Materials Science, 48, 6074 (2013). https://doi.org/10.1007/s10853-013-7405-7

Опубліковано
2024-03-05
Цитовано
Як цитувати
Бутелджа, Н., Белаббас, М., & Талеб, Р. (2024). Вплив обмінної та кореляційної взаємодій на спінову поляризовану електронну структуру та магнітні властивості Ga0,75Mn0,25P у структурі цинкової обманки B3. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 288-293. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-25
Номер
№ 1 (2024): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2024 Нуреддін Бутелджа, Мохамед Белаббас, Рашид Талеб

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).