Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất từ tính của hợp chất NiFe2O4: Tính toán ab initio và mô phỏng Monte Carlo
Tóm tắt
Các tính chất cấu trúc, điện tử và từ tính của hợp chất NiFe2O4 được nghiên cứu bằng nhiều phương pháp lý thuyết như tính toán theo nguyên lý đầu tiên dựa trên lý thuyết chức năng mật độ (DFT), mô phỏng Monte Carlo và lý thuyết trường trung bình. Tiềm năng trao đổi-correation được giải quyết bằng cách xấp xỉ gradient tổng quát (GGA) nhưng xấp xỉ này đã làm giảm giá trị của năng lượng chênh lệch; do đó, giá trị này cần được điều chỉnh bằng cách sử dụng xấp xỉ GGA + U. Giá trị năng lượng chênh lệch (1.10 eV) thu được thông qua phương pháp lý thuyết phù hợp tốt với giá trị thực nghiệm (0.99 eV). Sử dụng những tính toán ab initio, các tương tác ghép trao đổi được xác định là J1 = 40.665 meV, J2 = 45.382 meV, và J3 = −3.260 meV. Hơn nữa, hợp chất bán dẫn NiFe2O4 thể hiện sự chuyển tiếp pha ferromagnetic-paramagnetic bậc hai xung quanh TC = 844 K; giá trị này phù hợp tốt với kết quả thực nghiệm. Mức từ hóa tổng, khả năng từ cảm và nhiệt dung riêng của hợp chất này đã được điều tra.
Từ khóa
#NiFe2O4 #tính chất từ tính #tính toán ab initio #mô phỏng Monte Carlo #chuyển tiếp phaTài liệu tham khảo
Shimizu, Y., Kusano, S., Kuwayama, H., Tanaka, K., Egashira, M.: J. Am. Ceram. Soc. 73, 818–824 (1990)
Hochepied, J.F., Bonville, P., Pileni, M.P., Phys, J.: Chem. B. 104, 905–912 (2000)
Nejati, K., Zabihi, R.: Chem. Central J. 6, 23 (2012)
Nakashima, S., Fujita, K., Tanaka, K., Hirao, K., Yamamoto, T., Tanaka, I.: Phys. Rev. B. 75, 174443 (2007)
Dandia, A., Jain, A.K., Sharma, S.: RSC Adv. 3, 2924–2934 (2013)
Kazin, A.P., Rumyantseva, M.N., Prusakov, V.E., Suzdalev, I.P., Maksimov, Y.V., Imshennik, V.K., Novochikhin, S.V., Gaskov, A.M.: Inorg. Mater. 46, 1254–1259 (2010)
Kamble, R.B., Mathe, V.L.: Sensors Actuators B. Chem. 131, 205–209 (2008)
Muraoka, Y., Tabata, H., Kawai, T.: J. Appl. Phys. 88, 7223–7229 (2000)
Evans, B.J., Hafner, S.S., Weber, H.P.: J. Chem. Phys. 55, 5282–5288 (1971)
Szotek, Z., Temmerman, W.M., Ködderitzsch, D., Svane, A., Petit, L., Winter, H.: Phys. Rev. B. 74, 174431 (2006)
Hoppe, M., Doring, S., Gorgoi, M., Cramm, S., Muller, M.: Phys. Rev. B. 91, 054418 (2015)
Ivanov, V.G., Abrashev, M.V., Iliev, M.N., Gospodinov, M.M., Meen, J., Aroyo, M.I.: Phys. Rev. B. 82, 024104 (2010)
Hohenberg, P., Kohn, W.: Inhomogeneous electron gas. Phys. Rev. B. 136, B864 (1964)
Kohn, W., Sham, L.J.: Self-consistent equations including exchange and correlation effects. Phys. Rev. 140, 1133 (1965)
Slater, J.C.: Statistical exchange-correlation in the self-consistent field. Adv. Quantum Chem. 6, 1 (1972)
P. Blaha, K. Schwarz, G. Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz, WIEN 2 k: augmented plane wave local orbitals program for calculating crystal properties, Vienna, (2001) http://www.wien2k.at. Accessed 31 July 2019
Perdew, J.P., Burke, K., Ernzerbof, M.: Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
Monkhorst, H.J., Pack, J.D.: Phys. Rev. B. 13, 5188 (1976)
Daniel Fritsch and Claude Ederer, Physical review B 82, 104117 (2010).
Nuala, M.: Caffrey, Daniel Fritsch, Thomas Archer, Stefano Sanvito, and Claude Ederer. Phys. Rev. B. 87, 024419 (2013)
Fritsch, D.: Phys. Rev. B. 86, 014406 (2012)
Fritsch, D., Ederer, C.: Phys. Rev. B. 82, 104117 (2010)
Metropolis, N., Rosenbluth, A.W., Rosenbluth, M.N., Teller, A.H., Teller, E.: J. Chem. Phys. 21, 1087 (1953)