Magnetic compounds related to the F

Magnetic compounds related to the Fe2P structure 2 1. Introduction
In 1983, deGroot and coworkers[1] suggested that the electronic structure of the ferromagnetic half-Heusler compound NiMnSb possessed a curious characteristic; at the Fermi level, only states from one spin channel were populated; the other spin channel was gapped. They called such compounds half-metallic ferromagnets. The half metallic nature of NiMnSb has found experimental support from nulk measurement techniques such as positron annihilation.[2,3] However, surface-sensitive techniques such as photoemission spectroscopy detect highly reduced spin polarization.[4,5] The phenomena of half-metallicity has been identified as possessing a history that pre- dates NiMnSb – for example in certain pyrite compounds[6] and in certain chromium chalcospinels[7], as well as in the famous mixed-valent rare-earth manganites.[8]
Half-metallic ferromagnets are an important materials component in the emerging domain of spin-based electronics,[9,10] and magnetic intermetallics deriving from Heusler and half-Heusler crystal structures have been the focus of much recent attention. Both the half-Heusler[11–14] and Heusler[15, 16] compounds obey certain simple electron counting rules that allow their saturation magnetic moments to be estimated from the number of valence electrons. One feature that emerges, particularly for the XYZ half- Heuslers[11, 14] is that covalency effects in parts of the structural network, specifically the YZ zinc blende lattice, play a crucial role in maintaining the half-metallic gap across a wide range of valence electron counts.
It is of interest to explore other equiatomic magnetic compounds with the general formula XYZ that are compositionally related to the half-Heusler structure but crystallize in other structures. For example, Johnson and Jeitschko explored a number of silicides and germanides[17] in the series Mn-Pd-Si and Mn-Pd-Ge. Baz ̇ela[18] has studied the magnetic properties of some related silicides and germanides without establishing the precise composition, assuming that the compounds were single phase. Verni ́ere et al.[19] have reported the structure and magnetic properties of PdMnGe by neutron diffraction experiments. Erikssonet al.[20] have described a cubic compound with the formula Mn8Pd15Si7 in a filled Mg6Cu16Si7 structure type with complex magnetic behavior, including non-collinear spin ordering.
We thought it of interest to reexamine compounds in these systems in order to determine whether the hexagonal compounds are proximal to half-metallic ferromagnetism. Here we report on two compounds which occur as single crystals with Fe2P-derived structures in the Pd-Mn-Si and Pd-Mn-Ge phase diagrams. We have reproduced polycrystalline samples with the compositions established by the single crystal structural studies. This has allowed magnetic studies on these compounds. In addition, we have performed density functional calculations on a typical compound from the Pd-Mn-Si system to better understand the nature of the mag

Kết quả (Việt) 1:

Từ các hợp chất liên quan đến cấu trúc Fe2P 2 1. Giới thiệuNăm 1983, deGroot và đồng nghiệp [1] đề xuất rằng cấu trúc điện tử của NiMnSb hợp chất sắt từ nửa-Heusler sở hữu một đặc tính tò mò; mức Fermi, chỉ kỳ từ một spin kênh đã được dân cư; Kênh spin khác gapped. Họ gọi là các hợp chất như kim loại nửa ferromagnets. Chất kim loại nửa của NiMnSb đã tìm thấy thử nghiệm hỗ trợ từ nulk kỹ thuật đo lường như hạt positron hủy diệt. [2,3] Tuy nhiên, nhạy cảm với bề mặt kỹ thuật như phổ photoemission phát hiện độ phân cực spin cao giảm. [4,5] hiện tượng nửa-độ kim loại đã được xác định là có một lịch sử mà trước ngày NiMnSb-ví dụ: trong một số hợp chất pyrit [6] và trong một số Crom chalcospinels [7], cũng như manganites hiếm trái đất nổi tiếng hỗn hợp-c. [8]Half-metallic ferromagnets are an important materials component in the emerging domain of spin-based electronics,[9,10] and magnetic intermetallics deriving from Heusler and half-Heusler crystal structures have been the focus of much recent attention. Both the half-Heusler[11–14] and Heusler[15, 16] compounds obey certain simple electron counting rules that allow their saturation magnetic moments to be estimated from the number of valence electrons. One feature that emerges, particularly for the XYZ half- Heuslers[11, 14] is that covalency effects in parts of the structural network, specifically the YZ zinc blende lattice, play a crucial role in maintaining the half-metallic gap across a wide range of valence electron counts.It is of interest to explore other equiatomic magnetic compounds with the general formula XYZ that are compositionally related to the half-Heusler structure but crystallize in other structures. For example, Johnson and Jeitschko explored a number of silicides and germanides[17] in the series Mn-Pd-Si and Mn-Pd-Ge. Baz ̇ela[18] has studied the magnetic properties of some related silicides and germanides without establishing the precise composition, assuming that the compounds were single phase. Verni ́ere et al.[19] have reported the structure and magnetic properties of PdMnGe by neutron diffraction experiments. Erikssonet al.[20] have described a cubic compound with the formula Mn8Pd15Si7 in a filled Mg6Cu16Si7 structure type with complex magnetic behavior, including non-collinear spin ordering.We thought it of interest to reexamine compounds in these systems in order to determine whether the hexagonal compounds are proximal to half-metallic ferromagnetism. Here we report on two compounds which occur as single crystals with Fe2P-derived structures in the Pd-Mn-Si and Pd-Mn-Ge phase diagrams. We have reproduced polycrystalline samples with the compositions established by the single crystal structural studies. This has allowed magnetic studies on these compounds. In addition, we have performed density functional calculations on a typical compound from the Pd-Mn-Si system to better understand the nature of the mag

Kết quả (Việt) 2:

Các hợp chất từ liên quan đến cấu trúc Fe2P 2 1. Giới thiệu
Năm 1983, DeGroot và đồng nghiệp [1] cho rằng các cấu trúc điện tử của hợp chất sắt từ nửa Heusler NiMnSb sở hữu một đặc tính tò mò; ở mức Fermi, chỉ tuyên bố từ một kênh quay đã được dân cư; các kênh quay khác được gapped. Họ được gọi là các hợp chất như sắt từ nửa kim loại. Nửa kim loại thiên nhiên của NiMnSb đã tìm thấy thử nghiệm hỗ trợ từ kỹ thuật đo lường nulk như positron hủy diệt. [2,3] Tuy nhiên, kỹ thuật bề mặt nhạy cảm như xạ quang phổ phát hiện các giảm cao độ phân cực spin. [4,5] Hiện tượng half- tính kim loại đã được xác định là sở hữu một lịch sử mà trước ngày NiMnSb -. ví dụ như trong hợp chất pyrit nhất định [6] và trong chalcospinels crom nhất định [7], cũng như trong các hỗn hợp valent manganite đất hiếm nổi tiếng [8]
một nửa sắt từ -metallic là một thành phần nguyên liệu quan trọng trong lĩnh vực mới nổi của điện tử spin, [9,10] và intermetallics từ bắt nguồn từ Heusler và cấu trúc tinh thể nửa Heusler đã trở thành tâm điểm của nhiều sự chú ý gần đây. Cả nửa Heusler [11-14] và Heusler [15, 16] hợp chất tuân theo một số quy tắc đếm điện tử đơn giản mà cho phép độ bão hòa khoảnh khắc từ của chúng phải được ước tính từ số lượng các electron hóa trị. Một tính năng nổi lên, đặc biệt là cho XYZ nửa Heuslers [11, 14] là những tác covalency trong các bộ phận của mạng lưới kết cấu, đặc biệt là YZ kẽm lưới chấm nước, đóng một vai trò rất quan trọng trong việc duy trì khoảng cách nửa kim loại trên một phạm vi rộng đếm electron hóa trị.
đó là mối quan tâm để khám phá các hợp chất từ equiatomic khác với công thức chung XYZ được compositionally liên quan đến nửa Heusler cấu trúc, nhưng kết tinh trong các cấu trúc khác. Ví dụ, Johnson và Jeitschko khám phá một số silicides và germanides [17] trong loạt Mn-Pd-Si và Mn-Pd-Ge. Baz Ela [18] đã nghiên cứu từ tính của một số silicides và germanides liên quan mà không cần thiết lập các thành phần chính xác, giả định rằng các hợp chất đã pha. Verni ere et al. [19] đã báo cáo các cấu trúc và từ tính của PdMnGe bởi các thí nghiệm nhiễu xạ neutron. Erikssonet al. [20] đã mô tả một hợp chất khối với công thức Mn8Pd15Si7 trong một Mg6Cu16Si7 kiểu cấu trúc đầy tính chất từ phức tạp, bao gồm cả đặt hàng quay không thẳng hàng.
Chúng tôi nghĩ rằng nó quan tâm để xem xét lại các hợp chất trong các hệ thống để xác định xem hợp chất hình lục giác là gần đến nửa kim loại sắt từ. Dưới đây chúng tôi báo cáo về hai hợp chất mà xảy ra như các đơn tinh thể với cấu trúc Fe2P có nguồn gốc từ các sơ đồ giai đoạn Pd-Mn-Si và Pd-Mn-Ge. Chúng tôi đã sao chép mẫu đa tinh thể với các tác phẩm được thành lập bởi các nghiên cứu cấu trúc đơn tinh thể. Điều này đã cho phép nghiên cứu từ tính trên các hợp chất này. Ngoài ra, chúng tôi đã thực hiện tính toán tỷ trọng trên một hợp chất điển hình từ hệ thống Pd-Mn-Si để hiểu rõ hơn bản chất của mag