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4원 호이슬러 화합물 RhTiYGe의 (001) 표면에서 반쪽금속성에 대한 제일원리 연구

한국자기학회지, Volume 28, Number 5, 31 Oct 2018, Pages 174-179
김동철 * (한라대학교 전기전자공학과)
Abstract
전자구조 계산에 의해 덩치상태에서 반쪽금속성을 가지는 것으로 확인된 4원 호이슬러 화합물 RhTiYGe의 (001) 표면에서 반쪽금속성이 유지되는지 여부와 그 표면의 자성을 제일원리 Full-potential Liniarized Augmented Plane Wave(FLAPW) 에너지띠 계산방법을 통해 연구하였다. 이를 위해 각기 Rh와 Ti 원자로 끝나는 (001) 표면과 Y와 Ge 원자로 끝나는 (001) 표면을 모두 고려하였다. 계산된 계의 총자기모멘트 및 원자별 상태밀도로부터 Y와 Ge 원자로 끝나는 표면계는 표면에서도 반쪽금속성을 유지하지만 Rh와 Ti 원자로 끝나는 표면계는 반쪽금속성이 유지되지 못함을 확인하였다. 이들 계에서 자기모멘트를 주로 제공하는 원자는 Ti로서 각 계에서 1.35 μB에서 1.38 μB의 자기모멘트를 가진다는 것을 확인하였다.

Recently, it was predicted that the quaternary Heusler compounds, RhTiYGe is half-metallic in bulk state by a first-principles calculation. In this study, we have investigated whether the half-metallicity is conserved or not at the (001) surfaces of RhTiYGe by means of the full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method within the general gradient approximation. For this we considered two types of surface termination: RhTi-terminated and YGe-terminated (001) surfaces. From the calculated total magnetic moments and the local density of states of each atom, we found that half-metallicity is conserved for the YGe-terminated system, while the RhTi-terminated (001) surface is not half-metallic. The main contributions to the total magnetic moments of the two systems come from the Ti atoms, and the values of magnetic moments are in between 1.35 μB and 1.36 μB.
 
Keywords: 반쪽금속성; 표면자성; 전자구조 계산; half-metallicity; surface magnetism; electronic structure
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2018.28.5.174