Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2016, выпуск 5 » Статья стр. 897
<<<>>>
Электронное строение и магнитные свойства легированного состава Al1-xTixN (x=0.03, 0.25) на основе кубического нитрида алюминия по данным ab initio моделирования
Банников В.В.1, Бекетов А.Р.2, Баранов М.В.2, Елагин А.А.2, Кудякова В.С.2, Шишкин Р.А.2
1Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: bannikov@ihim.uran.ru
Поступила в редакцию: 30 июня 2015 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2016 г.
PDF версия
На основании результатов ab initio зонных расчетов предпринято исследование фазовой устойчивости, электронного строения и магнитных свойств составов Al1-xTixN на основе метастабильной модификации нитрида алюминия со структурой каменной соли при малых (x=0.03) и больших (x=0.25) концентрациях титана в системе. Показано, что при малых x частичное замещение характеризуется положительным значением энтальпии, однако с увеличением концентрации титана оно меняет знак. Согласно результатам расчета зонной структуры, легированные составы обладают электронной проводимостью, при этом для x=0.03 примесные атомы титана обладают локальными магнитными моментами (~0.6 muB), а электронный спектр характеризуется 100% спиновой поляризацией прифермиевских состояний. Рассмотрены также некоторые особенности химической связи в кубических фазах Al1-xTixN. Работа поддержана федеральной целевой программой "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы" по направлению "Индустрия наносистем", согл. N 14.575.21.0006, идентификатор проекта RFMEFI57514X0006.
  1. H.O. Pierson. Covalent nitrides: Properties and general characteristics. In Handbook of Refractory Carbides and Nitrides. Noyes Publications. Park Ridge, NJ. (1996). P. 237-239
  2. A.W. Weimer, G.A. Cochran, G.A. Eisman, J.P. Henley, B.D. Hook, L.K. Mills, T.A. Guiton, A.K. Knudsen, N.R. Nicholas, J.E. Volmering, W.G. Moore. J. Am. Ceram. Soc. 77, 3 (1994)
  3. A.W. Wemer. Carbide, Nitride and Boride Materials: Synthesis and Processing. Chapman \& Hall, London (1997). P. 6-68
  4. A. Madan, I.W. Kim, S.C. Cheng, P. Yashar, V.P. Dravid, S.A. Barnett. Phys. Rev. Lett. 78, 1743 (1997)
  5. R. Thapa, B. Saha, K.K. Chattopadhyay. J. All. Comp. 475, 373 (2009)
  6. X.-P. Hao, M.-Y. Yu, D.-L. Cui, Q.-L. Wang, M.-H. Jiang. J. Crystal Growth 242, 229 (2002)
  7. V. Heiner, R. Heidrum. Patentschrift DD 292903 A5. Bundesrepublik Deutschland (1991)
  8. Q. Zhong, S. Huang, Y. Fu, X. Shen, J. Zeng, H. He. Appl. Mech. Mater. 633- 634, 52 (2014)
  9. A.J. Wang, S.L. Shang, T. Du, Y. Kong, L.J. Zhang, L. Chen, D.D. Zhao, Z.K. Liu. Comp. Mat. Sci. 48, 705 (2010)
  10. W. Feng, S. Cui, H. Hu, W. Zhao, Z. Gong. Physica B 405, 555 (2010)
  11. F. Litimein, B. Bouhafs, Z. Dridi, P. Ruterana. New J. Phys. 4, 64.1 (2002)
  12. W.J. Fan, M.F. Li, T.C. Chong, J.B. Xia. J. Appl. Phys. 79, 188 (1996)
  13. S. Berrah, H. Abid, A. Boukortt, M. Sehil. Turk. J. Phys. 30, 513 (2006).
  14. N. Norrby, H. Lind, G. Parakhonskiy, M.P. Johansson, F. Tasnadi, L.S. Dubrovinsky, N. Dubrovinskaia, A. Abrikosov, M. Oden. J. Appl. Phys. 113, 053 515 (2013)
  15. M.E. Shervin, T.J. Drummond. J. Appl. Phys. 69, 8423 (1991)
  16. A. Rubio, J.L. Corkill, M.L. Cohen, E.L. Shirley, S.G. Louie. Phys. Rev. B 48, 11 810 (1993)
  17. D. Fritsch, H. Schmidt, M. Grundmann. Phys. Rev. B 67, 235 205 (2003)
  18. Y.C. Cheng, X.L. Wu, J. Zhu, L.L. Xu, S.H. Li, P.K. Chu. J. Appl. Phys. 103, 073 707 (2008)
  19. X. Zhang, Z. Chen, S. Zhang, R. Liu, H. Zong, Q. Jing, G. Li, M. Ma, W. Wang. J. Phys.: Condens. Matter. 19, 425 231 (2007)
  20. W. Zhang, X.-R. Chen, L.-C. Cai, Q.-Q. Gou. Comm. Theor. Phys. 50, 990 (2008)
  21. Z.-Y. Jiao, S.-H. Ma, J.-F. Yang. Solid State Sci. 13, 331 (2011)
  22. N.E. Christensen, I. Gorczyca. Phys. Rev. B 47, 4307 (1993)
  23. P.E. Van Camp, V.E. Van Doren, J.T. Devreese. Phys. Rev. B 44, 9056 (1991)
  24. M. Shahien, M. Yamada, T. Yasui, M. Fukumoto. Mater. Transact. 54, 207 (2013)
  25. D.J. As, C. Mietze. Phys. Status Solidi A 210, 474 (2013)
  26. T. Schupp, G. Rossbach, P. Schley, R. Goldhahn, M. Roppischer, N. Esser, C. Cobet, K. Lischka, D.J. As. Phys. Status Solidi A 207, 1365 (2010)
  27. M. Yu, X. Hao, D. Cui, Q. Wang, X. Xu, M. Jiang. Nanotech. 14, 29(2003)
  28. L.D. Wang, H.S. Kwok. Appl. Surf. Sci. 154- 155, 439 (2000)
  29. L. Li, X. Hao, N. Yu, D. Cui, X. Xu, M. Jiang. J. Cryst. Growth 258, 268 (2003)
  30. J. Wang, W.L. Wang, P.D. Ding, Y.X. Yang, L. Fang, J. Esteve, M.C. Polo, G. Sanchez. Diam. Rel. Mater. 8, 1342 (1999)
  31. K. Sumitani, R. Ohtani, T. Yoshida, S. Mohri, T. Yoshitake. Book series: IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 24, 012 017 (2011)
  32. Y. Fu, X. Li, Y. Wang, H. He, X. Shen. Appl. Phys. A 106, 937 (2012)
  33. B. Alling, A.V. Ruban, A. Karimi, O.E. Peil, S.I. Simak, L. Hultman, I.A. Abrikosov. Phys. Rev. B 75, 045 123 (2007)
  34. B. Alling, T. Marten, I.A. Abrikosov, A. Karimi. J. Appl. Phys. 102, 044 314 (2007)
  35. J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  36. P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz. WIEN2k, An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties. Techn. Universitat, Wien (2014). 189 p
  37. P.E. Blochl, O. Jepsen, O.K. Anderson. Phys. Rev. B 49, 16 223 (1994)
  38. M.G. Brik, C.-G. Ma. Comp. Matter. Sci. 51, 380 (2012)
  39. А.Л. Ивановский, В.П. Жуков, В.А. Губанов. Электронное строение тугоплавких карбидов и нитридов переходных металлов. Наука, М. (1990). C. 59
  40. J. Robertson, K. Xiong, S.J. Clark. Thin Solid Films 496, 1 (2006)
  41. D.M. Roessler, W.C. Walker. Phys. Rev. 159, 733 (1967)
  42. S. Nisatharaju, R. Ayyappa, D. Balamurugan. Asian J. Appl. Sci. 7, 780 (2014)
  43. R.A. de Groot, F.M. Mueller, P G. van Engen, K.H.J. Buschow. Phys. Rev. Lett. 50, 2024 (1983)
  44. R.Q. Wu, G.W. Peng, L. Liu, Y.P. Feng, Z.G. Huang, Q.Y. Wu. Appl. Phys. Lett. 89, 142 501 (2006)
  45. R.F.W. Bader. Atoms in Molecules: A Quantum Theory. Int. Ser. Monographs Chem. Clarendon Press, Oxford (1990). 458 p.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme