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Home > Issues > Volume21 (2011) > No.4(pp121-150)

SiTe에 Cr을 치환한 화합물의 자기적 성질

한국자기학회지, Volume 21, Number 4, 31 Aug 2011, Pages 127-131
Kalpana Landge (인하대학교 물리학과), Beata Bialek (인하대학교 물리학과), 이재일 * (인하대학교 물리학과)
Abstract

암염구조를 가진 SiTe에서 일부 Si를 Cr로 치환한 화합물에 대한 전자구조와 자성을 교환상관퍼텔셜에 일반기울기 근사를 쓴 full potential linearized augmented plane wave 에너지 띠 계산방법을 이용하여 연구하였다. Si 대신 25 %의 Cr을 치환한 CrSi3Te4 및 50 %를 치환한 CrSiTe2를 고려하였다. 총에너지 계산으로 CrSi3Te4 는 11.64 a.u, CrSiTe2는 a = 7.89 a.u., c = 11.13 a.u.의 평형격자상수를 가짐을 알았다. CrSiTe2는 단위부피당 정수인 4 μB의 자기모멘트를 가지는 반쪽금속성을 나타냈으며, CrSi3Te4는 단위부피당 자기모멘트가 4 μB보다 미세하게 컸다. 두 화합물 모두에서 치환되어 들어간 Cr은 3.6 μB 정도의 자기모멘트를 가졌으며, Si나 Te는 약하게 자기화되었다. 계산된 스핀분극 상태밀도를 이용하여
이 두 화합물의 자성을 논의하였다.

In this paper, we study the electronic and magnetic properties of Cr substituted SiTe in the rock-salt structure compound using the full potential linearized augmented plane wave method within the generalized gradient approximation to the exchange correlation potential. Two stoichiometries are studied:  CrSi3Te4 with 25 %, and CrSiTe2 with 50 % Cr substitution. We found, from the total energy calculations, that the equilibrium lattice constant for cubic  CrSi3Te4 is 11.64 a.u. and a = 7.89 a.u. and c = 11.13 a.u. for tetragonal CrSiTe2. The integer value of the calculated magnetic moment per unit cell, 4 μB for CrSiTe2 suggests that this compound is halfmetallic. The magnetic moment per unit cell for CrSi3Te4 is slightly larger than 4 μB. The magnetic moment on Cr atoms are 3.61 and 3.62 μB in the CrSi3Te4 and CrSiTe2, respectively. The presence of Cr atoms causes that the other atoms become slightly magnetized in both compounds. The electronic properties and the magnetism are discussed with the calculated spin-polarized density of states.

 

Keywords: DMS; 자기적 성질; 자기 모멘트; CrSi3Te4; CrSiTe2; 스핀 분극; DMS; magnetic properties; magnetic moment; CrSi3Te4; CrSiTe2; spin polarization
DOI: http://dx.doi.org/10.4283/JKMS.2011.21.4.127