Магнетизм палладия, индуцированный электрическим полем в структуре Pd/BaO/Au
Коршунов А.С.1, Кудасов Ю.Б.
1,2, Павлов В.Н.1
1Российский федеральный ядерный центр --- Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Нижегородская обл., Россия
2Саровский физико-технический институт --- филиал Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Саров, Нижегородская область, Россия

Email: al.korshunof@gmail.com, yu_kudasov@yahoo.com
Поступила в редакцию: 6 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 18 августа 2025 г.
Поскольку палладий является почти ферромагнитным металлом, сильное электрическое поле в слоистой наноструктуре типа Pd/диэлектрик/металл может перевести его в ферромагнитное состояние. В работе проведены расчеты электронной структуры модифицированной твердотельной кристаллической структуры типа Pd/BaO/Au, учитывающие релаксацию положения атомов в присутствии внешнего электрического поля. Проведен анализ плотности состояний электронов палладия в структурах с прослойкой Au и без нее, как во внешнем электрическом поле, так и в отсутствие поля. Выполнен расчет кристаллической структуры Pd/BaO/Au, включающий спин-орбитальное взаимодействие и спиновую поляризацию электронов. Показано, что в структуре с чередующимися слоями палладия и более электроотрицательного металла (например, золота) снижается пороговое электрическое поле, необходимое для перехода Pd в ферромагнитное состояние. Ключевые слова: магнетизм, наноструктура, теория функционала плотности, индуцированное электрическое поле, плотность состояний.
- A. Fert, R. Ramesh, V. Garcia, F. Casanova, M. Bibes, Rev. Mod. Phys. 96, 015005 (2024)
- J.A. Mundy, C.M. Brooks, M.E. Holtz, J.A. Moyer, H. Das, A.F. Rebola, J.T. Heron, J.D. Clarkson, S.M. Disseler, Z. Liu, A. Farhan, R. Held, R. Hovden, E. Padgett, Q. Mao, H. Paik, R. Misra, L.F. Kourkoutis, E. Arenholz, A. Scholl, J.A. Borchers, W.D. Ratcliff, R. Ramesh, C.J. Fennie et all. Nature 537, 523 (2016)
- M. Endo, S. Kanai, S. Ikeda, F. Matsukura, H. Ohno. Appl. Phys. Lett. 96, 212503 (2010)
- P. Fazekas. Lecture Notes on Electron Correlations and Magnetism. World Scientific, Singapore (1999)
- E.C. Stoner. Proc. R. Soc. A 154 (1936) 656
- I. Rodriguez, R.M. Valladares, D. Hinojosa-Romero, A. Valladares, A.A. Valladares. Phys. Rev. B 100, 024422 (2019)
- A. Landarani-Isfahani, I. Mohammadpoor-Baltork, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, R. Safari, H. Hadi. Sci. Rep. 14, 22498 (2024)
- M. Pai, E. Ahmed, S. Batakurki, S.G. Kumar, R. Kusanur. Appl. Surf. Sci. Adv. 16, 100427 (2023)
- Yu.B. Kudasov, A.S. Korshunov. Phys. Lett. A 364, 348 (2007)
- C.H. Ahn, A. Bhattacharya, M. Di Ventra, J.N. Eckstein, C.D. Frisbie, M.E. Gershenson, A.M. Goldman, I.H. Inoue, J. Mannhart, A.J. Millis, A.F. Morpurgo, D. Natelson, J.-M. Triscone. Rev. Mod. Phys. 78, 1185 (2006)
- N.C. Frey, A. Bandyopadhyay, H. Kumar, B. Anasori, Y. Gogotsi, V.B. Shenoy. ACS Nano 13, 2831 (2019)
- X. Jiang, Q. Liu, J. Xing, N. Liu, Y. Guo, Z. Liu, J. Zhao. Appl. Phys. Rev. 8, 031305 (2021)
- H. Drings, R.N. Viswanath, D. Kramer, C. Lemier, J. Weissmuller, R. Wurschum, Appl. Phys. Lett. 88, 253103 (2006)
- M. Zhernenkov, M.R. Fitzsimmons, J. Chlistunoff, J. Majewski. Phys. Rev. B 82, 024420 (2010)
- A. Obinata, Y. Hibino, D. Hayakawa, T. Koyama, K. Miwa, S. Ono, D. Chiba. Sci. Rep. 5, 14303 (2015)
- P. Blaha, K. Schwarz, F. Tran, R. Laskowski, G.K.H. Madsen, L.D. Marks. J. Chem. Phys. 152, 074101 (2020)
- G.K.H. Madsen, P. Blaha, K. Schwarz, E. Sjostedt, L. Nordstrom. Phys. Rev. B 64, 195134 (2001)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
- J. Kunes, P. Novak, R. Schmid, P. Blaha, K. Schwarz. Phys. Rev. B 64, 153102 (2001)
- J. Stahn, U. Pietsch, P. Blaha, K. Schwarz. Phys. Rev. B 63 (2001) 165205
- В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. Краткий химический справочник. Химия, Л. (1978)