New Half-Metallic Materials: FeRuCrP and FeRhCrP Quaternary Heusler Compounds.
New Half-Metallic Materials: FeRuCrP and FeRhCrP Quaternary Heusler Compounds.
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新型半金属材料：FeRuCrP 和 FeRhCrP 四元 Heusler 化合物
DOI：
10.3390/ma10121367
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发表时间：
2017-11-28
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wang L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma J;Feng L;Guo R;Liao Y;Khenata R;Liu G;Wang L
通过第一性原理计算研究了具有LiMgPbSb型结构的FeRuCrP和FeRhCrP四元Heusler化合物的电子结构和磁性能。计算结果表明，FeRuCrP 和 FeRhCrP 化合物均呈现出完美的半金属特性：分别显示出 0.39 eV 和 0.38 eV 的大半金属带隙。 FeRuCrP 和 FeRhCrP 的总磁矩分别为每个公式单元 3 μB 和 4 μB。它们的磁性主要来自于Cr原子的3d电子，遵循Heusler化合物的Slater-Paulig行为：Mt = Zt − 24。此外，FeRuCrP和FeRhCrP化合物的半金属性质可以保持在相当大的晶格常数范围内（分别约为5.44–5.82 Å和5.26–5.86 Å），并且对磁场具有很强的鲁棒性。 四方变形（c/a 比率分别在 0.94-1.1 和 0.97-1.1 范围内）。此外，FeRuCrP和FeRhCrP化合物具有较大的负内聚能和形成能，表明它们可以通过实验合成。
The electronic structures and magnetic properties of FeRuCrP and FeRhCrP quaternary Heusler compounds with LiMgPbSb-type structures have been investigated via first-principles calculations. The calculational results show that both FeRuCrP and FeRhCrP compounds present perfect half-metallic properties: Showing large half-metallic band gaps of 0.39 eV and 0.38 eV, respectively. The total magnetic moments of FeRuCrP and FeRhCrP are 3 μB and 4 μB per formula unit, respectively. The magnetism of them mainly comes from the 3d electrons of Cr atoms and follows the Slater-Paulig behavior of Heusler compounds: Mt = Zt − 24. Furthermore, the half-metallic properties of FeRuCrP and FeRhCrP compounds can be kept in a quite large range of lattice constants (about 5.44–5.82 Å and 5.26–5.86 Å, respectively) and are quite robust against tetragonal deformation (c/a ratio in the range of 0.94–1.1 and 0.97–1.1, respectively). Moreover, the large negative cohesion energy and formation energy of FeRuCrP and FeRhCrP compounds indicate that they can be synthesized experimentally.
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