The Electronic Structure and Optical Properties
of Heusler Alloys Mn2 – xFe1 + xAl (x = –0.5, 0, 0.5, 1)

E. I. Shreder; Шредер Е. И.; A. V. Lukoyanov; Лукоянов А. В.; R. D. Mukhachev; Мухачев Р. Д.; A. N. Filanovich; Филанович А. Н.; Shubra Dash; Даш Шубра; A. K. Patra; Патра Аджит К.; M. Vasundhara; Васундхара М.

doi:10.31857/S001532302260201X

Электронная структура и оптические свойства сплавов Гейслера Mn_{2 –} _xFe_{1 +} _xAl (x = –0.5, 0, 0.5, 1)

Авторы: Шредер Е.И.¹, Лукоянов А.В.¹^,2, Мухачев Р.Д.¹, Филанович А.Н.¹^,2, Даш Ш.³^,4, Патра А.К.³, Васундхара М.⁵
Учреждения:
1. Институт физики металлов УрО РАН
2. Уральский федеральный университет
3. Central University of Rajasthan NH-8
4. MLR Institute of Technology, Dundigal
5. Polymers and Functional Materials Department, CSIR-Indian Institution of Chemical Technology
Выпуск: Том 124, № 3 (2023)
Страницы: 257-263
Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
URL: https://innoscience.ru/0015-3230/article/view/662751
DOI: https://doi.org/10.31857/S001532302260201X
EDN: https://elibrary.ru/CNPMQN
ID: 662751

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты расчетов электронной структуры, оптического спектра и экспериментального исследования оптических свойств сплавов Гейслера Mn_{2 –} _xFe_{1 +} _xAl (x = –0.5, 0, 0.5, 1). Обнаружено аномальное для металлических систем поведение оптической проводимости сплавов в ИК области спектра – отсутствие Друдевского роста и высокий уровень межзонного поглощения. Показано, что такое поведение определяется особенностями электронной структуры: уровень Ферми расположен в области высокой плотности состояний, формируемой d-состояниями Mn и Fe.

Ключевые слова

сплавы Гейслера, электронная структура, оптические свойства

Список литературы

Dash Sh., Lukoyanov A.V., Nancy, Mishra D., Mohammed Rasi U.P., Gangineni R.B., Vasundhara M., Patra A.K. Structural stability and magnetic properties of Mn2FeAl alloy with a β-Mn structure // JMMM. 2020. V. 513. P. 167205.
Khorwal A.K., Nancy, Dash Sh., Kumar A., Lukoyanov A.V., Shreder E.I., Bitla Yu., Vasundhara M., Patra A.K. Evidence for canonical spin glass behaviour in polycrystalline Mn1.5Fe1.5Al Heusler alloy // JMMM. 2022. V. 546. P. 168 752.
Марченков В.В., Ирхин В.Ю., Перевозчикова Ю.А., Терентьев П.Б., Семянникова А.А., Марченкова Е.Б., Eisterer M. Кинетические свойства и полуметаллический магнетизм в сплавах Гейслера Mn2YAl // ЖЭТФ. 2019. Т. 155. Вып. 6. С. 1083–1090.
Wollmann L., Chadov S., Kübler J., Felser C. Magnetism in cubic manganese-rich Heusler compounds // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. P. 214420.
Yang Z.J., Gao Q.H., Xiong H.N., Shao J.X., Wang X.W., Xu Z.J. Pressure-induced magnetic moment abnormal increase in Mn2FeAl and non-continuing decrease in Fe2MnAl via first principles // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 16 522.
Luo H.Z., Zhang H.W., Zhu Z.Y., Ma L., Xu S.F., Wu G.H., Zhu X.X., Jiang C.B., Xu H.B. Half-metallic properties for the Mn2FeZ (Z = Al, Ga, Si, Ge, Sb) Heusler alloys: A first-principles study // J. App. Phys. 2008. V. 103. P. 083908.
Gavrikov I., Seredina M., Zheleznyy M., Shchetinin I., Karpenkov D., Bogach A., Chatterjee R., Khovaylo V. Magnetic and transport properties of Mn2FeAl // JMMM. 2019. V. 478. № 1. P. 55–58.
Jum’h I., Sâad essaoud S., Baaziz H., Charifi Z., Telfah A. Electronic and Magnetic Structure and Elastic and Thermal Properties of Mn2-Based Full Heusler Alloys // J. Supercond. Novel Magn. 2019. V. 32. P. 3915–3926.
Li H., Hayashi K., Nagashima Y., Yoshioka S., Dong J., Li J-F., Miyazaki Y. Effects of Disorder on the Electronic Structure and Thermoelectric Properties of an Inverse Full–Heusler Mn2CoAl Alloy // Chem. Mater. 2021. V. 33. P. 2543–2547.
Hayashi K., Li H., Eguchi M., Nagashima Y., Miyazaki Y. Magnetic Full-Heusler Compounds for Thermoelectric Applications / Magnetic Materials and Magnetic Levitation (ed. D.R. Sahu and V.N. Stavrou. https://doi.org/10.5772/intechopen.92867
Hayashi K., Eguchi M., Miyazaki Y. Structural and Thermoelectric Properties of Ternary Full–Heusler Alloys //J. Electronic Materials. 2017. V. 46. P. 2710.
Webster P.J. Heusler Alloys // Contemporary Physics. 1969. V. 10. P. 559–577.
Шредер Е.И., Свяжин А. Д., Фомина К. А. Оптические свойства сплавов Гейслера Fe2NiAl, Fe2MnAl // ФММ 2012. Т. 113. № 2. С. 155–161.
Шредер E.И., Maхнев A.A., Лукоянов A.В., Сташкова Л.А., Кузьмин Ю.И., Семянникова А.А., Марченков В.В. Оптические свойства сплава Гейслера Mn2FeAl с β-Mn структурой // ФММ. 2021. Т. 122. С. 791–795.
Шредер Е.И., Лукоянов А.В., Махнев А.А., Кузьмин Ю.И., Даш Ш., Патра А.К., Васундхара М. Электронная структура и оптические свойства сплава Гейслера Mn1.5Fe1.5Al // ЖЭТФ. 2021. Т. 160. Вып. 4(10). С. 546–552.
Giannozzi P., Andreussi O., Brumme T., Bunau O., Nardelli M.B., Calandra M., Car R., Cavazzoni C., Ceresoli D., Cococcioni M., Colonna N., Carnimeo I., Dal Corso A., de Gironcoli S., Delugas P., DiStasio Jr. R.A., Ferretti A., Floris A., Fratesi G., Fugallo G., Gebauer R., Gerstmann U., Giustino F., Gorni T., Jia J., Kawamura M., Ko H.-Y., Kokalj A., Küçükbenli E., Lazzeri M., Marsili M., Marzari N., Mauri F., Nguyen N.L., Nguyen H.-V., Otero-de-la-Roza A., Paulatto L., Poncé S., Rocca D., Sabatini R., Santra B., Schlipf M., Seitsonen A.P, Smogunov A., Timrov I., Thonhauser T., Umari P., Vast N., Wu X., Baroni S. Advanced capabilities for materials modelling with Quantum ESPRESSO // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. P. 465901.
Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М.: ГИФМЛ, 1961. 464 с.