Spin polarized tunneling in the half-metallic ferromagnet La0.7Sr0.3MnO3: experiment and theory
在铁磁转变温度以下，多晶庞磁电阻化合物的磁电阻（MR）表现出不同于单晶的行为。这种差异通常归因于多晶样品的晶界处的自旋极化隧穿。本文在平均场近似下，导出了颗粒铁磁系统中自旋极化隧穿对磁电阻贡献的理论表达式。我们将此模型应用到我们的实验数据上的半金属铁磁体La 0.7Sr 0.3MnO 3，并发现，理论预测符合得很好，与观察到的自旋极化MR对自发磁化强度的依赖性。
1998-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fabrication of half metallicity in a ferromagnetic metal
我们采用最先进的全势线性缀加平面波方法研究了铁磁材料中半金属相的生长。为了解决这个问题，我们在SrRuO 3中的Ru-位点取代了Ti，其中SrRuO 3是铁磁材料。计算结果建立Ti4+价态（类似于SrTiO 3），这是实验预测。因此，Ti取代稀释了Ru-O-Ru连接性，这在计算结果中表现为显著的带变窄的形式，导致t2 g和eg带之间的有限间隙。在75%的取代度下，在费米能级上出现了一个大的能隙（> 2 eV），上自旋态密度在eF处有贡献，而下自旋态在eF处有贡献，表明系统为半金属铁磁体。可以通过调整Ti浓度来明智地定制t2 g-eg间隙以使热效应最小化，热效应通常是在其他材料中在升高的温度下实现高自旋极化的主要瓶颈。因此，这项研究提供了一种新颖而简单的方法来制造半金属性的铁磁材料，这是基于自旋的技术的潜在候选者。
2007-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-Metallic Ferromagnetism and the spin polarization in CrO$_2$
我们提出了结合局域和非局域多体关联效应的半金属铁磁体CrO $_2$的电子结构计算。低温动力学平均场论的结果表明，在共振散射实验中，在费米能级附近观察到了几乎无电流的少数自旋态，即非准粒子态的存在.在零温度下，变分簇方法计算支持半金属性质的氧化铬$_2$超导点接触光谱。这两种技术的结合使我们能够定性地描述自旋极化在氧化铬$_2$。
2007-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Peculiarities of electronic transport and magnetic state in half-metallic ferromagnetic and spin gapless semiconducting Heusler alloys
本文简要介绍了半金属铁磁体和自旋无带隙半导体的实验和理论研究，可能的候选者是X $_2$ YZ（X = Mn，Fe，Co; Y = Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni; Z = Al，Si，Ga，Ge，In，Sn，Sb）Heusler合金。电阻率，正常和异常霍尔效应，和磁性能的数据。结果表明，Co $_2$ FeZ合金表现出常规铁磁体的性质，HMF性质也表现在Z分量的变化。Fe $_2$ YAl和Mn $_2$ YAl合金在Y分量变化时，表现出金属和半导体电子特性，磁性从铁磁态转变为补偿亚铁磁态。HMF和自旋无隙半导体态被认为存在于这些Heusler合金系统中。
2019-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K$_2$Cr$_8$O$_{16}$ predicted as a half-metallic ferromagnet: Scenario for a metal-insulator transition
基于第一性原理的电子结构计算，我们预测了铬氧化物KPDMATHABMM Cr $_8$ O $_{16}$是一种半金属铁磁体，其费米能级只穿过多数自旋带，而少数自旋带具有半导体带隙.我们表明，双交换机制是负责所观察到的饱和铁磁性。我们讨论了在低温下观察到的金属-绝缘体转变的可能情况，我们认为，由费米面嵌套引起的无自旋费米子的无公度，长波长密度波的形成可能是电荷间隙的开放的起源。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in layered metallic Fe1/4TaS2 in the presence of conventional and Dirac carriers
本文介绍了Fe_（0.25）TaS_2铁磁性的微观起源及其有限温度磁性质。我们首先通过第一性原理计算得到了Fe_（0.25）TaS_2的能带结构，发现在金属Fe_（0.25）TaS_2中，常规载流子和狄拉克载流子共存。考虑Fe 3d离子的自旋-轨道耦合，在常规抛物色散和Dirac线性色散载流子同时存在的情况下，导出了Fe 3d离子自旋间的RKKY型有效哈密顿量，其中包含类Heisenberg项、类Ising项和类XY项.此外，我们还用集团自洽场方法计算了铁磁居里温度Tc。我们的结果不仅可以解决高铁磁居里温度，但也大的磁各向异性在FexTaS 2。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中，运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法，证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低，有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明，复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infuence of correlation effects on the of magneto-optical properties of half-metallic ferromagnet NiMnSb
在局域自旋密度近似（LSDA）和动力学平均场论（DMFT）的框架下计算了NiMnSb的磁光光谱。与基于普通LSDA的结果相比，通过DMFT的多体关联的额外帐户的结果在相应的实验数据与相应的克尔旋转和椭圆率的理论谱的一致性明显改善。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Re-examination of half-metallic ferromagnetism for doped LaMnO3 in quasiparticle self-consistent $GW$ method
我们应用准粒子自洽$GW$（\qsgw）方法对立方虚晶合金La $_{1-x}$ Ba $_x$ MnO $_3$ %（LBMO）作为巨磁阻钙钛矿锰氧化物的理论代表。在\qsgw \预测它作为一个全极化的半金属铁磁体的$x$和晶格常数的宽范围。计算的态密度和介电函数与实验结果一致。与此相反，计算的自旋波的能量与实验相比非常低。这既不受菱面体变形的影响，也不受\qsgw方法中固有缺陷的影响。因此，我们最后得到一个猜想，即与扬-特勒畸变有关的声子与自旋波的杂化应该比人们迄今所认为的更强。
2009-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New High-$T_c$ Half-Heusler Ferromagnets NiMnZ (Z = Si, P, Ge, As)
基于第一性原理计算，提出了一类新的高- $T_c$半赫斯勒铁磁体NiMnZ（Z = Si、P、Ge、As）。通过对电子结构、相稳定性、平衡晶格常数、磁交换作用$J_{ij}$和居里温度$T_c$的计算，研究了其结构和磁性.研究发现，在较宽的晶格膨胀（压缩）范围内，所有合金在远高于室温的温度下均表现出半金属性和铁磁性。通过蒙特卡罗模拟，预测了NiMnP、NiMnAs、NiMnGe和NiMnSi在平衡晶格常数下的$T_c$分别为715 K、840 K、875 K和1050 K。根据这些结果，这些合金被强烈预期为自旋电子学应用的有前途的候选者。
2008-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in half-metallic CoS_2
利用线性化Muffin-tin轨道（LMTO）能带方法研究了黄铁矿型CoS_2的电子和磁性。我们得到了接近半金属性质的铁磁基态。用固定自旋矩方法研究了半金属稳定性。在局域自旋密度近似（LSDA）下，得到Co 3d电子不可忽略的轨道磁矩为$μ_L = 0.06 μ_B$.计算得到的轨道角动量与自旋角动量之比<L_z >f < S_z >= 0.15与实验结果一致。用LSDA + U方法研究了Co 3d电子间的库仑关联效应。Co位的库仑相关性不大，为$U \lesssim 1$ eV，因此CoS_2可能属于巡游铁磁体。发现LSDA比LSDA + U能更好地描述CoS_2的电子和磁性。
2000-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanisms and origins of half-metallic ferromagnetism in CrO2
在化学计量的过渡金属氧化物中，二氧化铬（CrO2）提供了一个罕见的金属铁磁性的例子。使它更引人注目的是半金属电子结构。CrO2被广泛应用于磁记录领域，被认为是一种很有前途的自旋电子材料。然而，关键问题是"为什么它是铁磁性的？尽管普遍对CrO2的问题和实际重要性感兴趣，但在很大程度上仍然没有答案。在目前的工作中，我们挑战这个问题相结合的第一性原理电子结构计算模型哈密顿方法和现代多体方法治疗电子相关性。我们的分析表明，这个问题确实是非常重要的：乍一看，CrO2的铁磁性可以很容易地解释由洪德规则相关的交换过程中的窄t2g带。然而，在动力学平均场论的框架中严格处理的电子关联倾向于使这种状态不稳定。如果除了t2 g带的常规动能变化之外，考虑到其他机制，包括氧带的直接交换和磁极化，铁磁性重新出现。我们将展示如何使用第一性原理电子结构计算来评估所有这些贡献。我们的结果解释了铁磁态的整体稳定性，并为理解CrO2的磁性提供了坚实的微观基础。
2015-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallic Ferromagnets, Spin Gapless Semiconductors, and Topological Semimetals Based on Heusler Alloys
综述了Heusler合金在半金属铁磁体、自旋无隙半导体和拓扑半金属状态下的电子结构、电子和磁性的理论和实验研究。这些物质具有不寻常的、对外界影响高度敏感的磁性和电子特性，这与它们中存在的能隙和外来激发有关。在这些状态中的每一个，以及在它们之间的过渡的电子结构和性质的行为和演变的功能，被认为是。有目的地控制这些材料的性能的可能性对于它们的实际应用是有前景的。
2021-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons in Ferromagnetic Metallic Manganites
铁磁锰氧化物是一种半金属氧化物，具有特殊的研究意义，不仅因为它是经典双交换作用机制的实验场，而且还因为它是一个特殊的涌现现象的舞台。这些涌现的现象与电荷、自旋、轨道和晶格之间强相互作用的复杂性有关。本文着重介绍了利用非弹性中子散射研究这类FM金属材料的自旋动力学，主要是磁振子激发。特别是，我们讨论了不寻常的磁振子软化和阻尼附近的布里渊区边界在相对窄带化合物具有较强的Jahn-Teller晶格畸变和电荷/轨道相关。这些化合物中磁振子的反常行为表明了涉及自旋、晶格以及轨道自由度的合作激发的可能性。
2007-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure-induced strange metal phase in a metallic kagome ferromagnet
本文通过高压电输运和磁化测量发现笼目铁磁体CrNiAs在铁磁量子临界点以上出现奇异金属相，磁场可恢复费米液体，并结合电子结构计算揭示弱色散能带可能是其T线性电阻的起源。
2025-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordered spin-ice state in the geometrically frustrated metallic-ferromagnet Sm2Mo2O7
最近发现的自旋冰是一个壮观的例子，非共面自旋安排，可以出现在烧绿石A2 B2 O 7结构。我们对金属铁磁烧绿石Sm 2 Mo 2 O 7进行了磁性和热力学研究。我们的研究，进行了定向晶体，表明Sm自旋有一个有序的自旋冰基态低于约T* = 15 K。有序自旋冰态的温度和场演化受Sm和Mo自旋之间的反铁磁耦合的支配。我们建议，作为一个强大的功能，这种耦合的结果，四面体与外部场对齐，采用“1-在，3-出”自旋结构，而不是“3-在，1-出”在偶极自旋冰，因为字段超过一个临界值。
2007-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Itinerant spin polaron and metallic ferromagnetism in semiconductor moiré superlattices
理论上预测半导体莫尔超晶格的莫特绝缘体在窄莫尔能带半填充上下掺杂时分别存在巡游自旋极化子与金属铁磁性，且自旋极化子可通过电荷隙随磁场依赖关系的扭折直接识别。
2023-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ba{0.4}Rb{0.6}Mn2As2: A Prototype Half-Metallic Ferromagnet
报道了Ba{0.39（1）}Rb{0.61（1）} Mn_2As_2单晶在居里温度TC = 103（2）K以下的半金属铁磁性。在1.8 K时的磁化强度M与外加磁场H的等温线数据表明，完全极化的巡回掺杂孔的磁矩，引入取代Rb为Ba。该材料表现出极软的FM，具有不可观察的小的剩磁和矫顽场。令人惊讶的是，与典型的巡回FM相反，M（H）数据遵循基于局部矩FM的平均场论的Arrott图范例。当T < TC时，面内电阻率数据与活化T^2模型拟合良好，而当T > TC时，面内电阻率数据与活化T^2模型严重偏离。因此，活化T^2电阻率模型是用于确定该化合物中半金属FM的开始的极好诊断，这反过来证明了材料的电子输运和磁性之间存在强相关性。结合先前关于40%空穴掺杂的Ba{0.6}K{0.4} Mn 2As 2的数据，这些测量建立了61%掺杂的Ba{0.39}Rb{0.61} Mn 2As 2作为一类新的半金属铁磁体的原型，其中材料中的所有巡回载流子都是铁磁性的。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging kinetic-exchange for the enhanced metallic ferromagnetism in CrGeTe$_3$ under pressure
本研究通过理论分析CrGeTe$_3$在压力下的电子结构演化，提出电子关联减弱和$d$-$p$杂化增强驱动了其从半导体到金属铁磁性的转变，揭示了金属性在动力学交换和Stoner不稳定性中的双重作用。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of electron-boson coupling in half-metallic ferromagnet Mn$_5$Ge$_3$: study of electron self-energy $Σ(ω)$ obtained from infrared spectroscopy
我们报告了半金属铁磁体Mn $_5$ Ge $_3$的红外光谱和光学光谱研究结果。这种化合物目前正在研究作为一个潜在的注入器的自旋极化电流到锗。红外测量已进行了广泛的频率（50 - 50000厘米$^{-1}$）和温度（10 - 300 K）范围内。从复光学电导率$σ(ω)$中，我们提取电子自能$Σ(ω)$。$Σ(ω)$的计算是基于用于求解非线性方程组的新的数值算法。所获得的自能提供了一个新的洞察Mn $_5$ Ge $_3$中的电子关联。特别是，它揭示了载流子可以耦合到玻色子模式，可能的磁性起源。
2009-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-metallic ferromagnetism in transition-metal doped germanium nitride: A first-principles study
采用第一性原理计算研究了过渡金属掺杂的$β$ -Ge_3 N_4的电磁性质。结果表明，替位式过渡金属杂质有团簇的倾向。V和Cr掺杂的Ge_3 N_4化合物为铁磁半导体，Mn和Fe掺杂的化合物为半金属铁磁半导体。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability and the effect of lattice distortions on electronic properties and half-metallic ferromagnetism of Co2FeAl Heusler alloy: An ab initio study
采用密度泛函理论在广义梯度近似下研究了Co2 FeAl的基态.考虑了不同的磁位形，找出了其最稳定的相位。Co2 FeAl的铁磁基态在能量上被观察到，其优化的晶格常数为5.70 μ m。此后，该系统受到均匀和非均匀应变，看看他们对自旋极化（P）和半金属性的影响。在本研究中考虑了自旋轨道耦合的影响。半金属度（和100%P）仅在从0至+4%开始的均匀菌株下保持，并且对于从-1%至-6%开始的阴性菌株，从90%迅速下降至16%。我们发现，目前的系统是非常敏感的tetravel扭曲下的半金属（和100%P）仅保留立方的情况下。半金属度损失的主要原因是由于能带相对于费米能级的移动。我们还讨论了这些结果对自旋电子学器件的影响。
2020-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stable half-metallic ferromagnetism in nonstoichiometric cubic binary chromium chalcogenides
通过系统的第一性原理计算，我们发现三种非化学计量的立方二元铬硫族化合物，即Cr3S4，Cr3Se4和Cr3Te4，是稳定的半金属铁磁体，具有宽的半金属带隙.我们优化了它们的结构，然后计算了它们的磁矩、电子结构、形成热和弹性模量，并研究了它们的结构稳定性和铁磁性对反铁磁涨落的鲁棒性。我们的计算结果表明，这三个硫钒酸盐相是结构稳定和铁磁鲁棒性，因此可以实现外延薄膜。我们将其结构和铁磁稳定性以及较好的半金属性归因于其特殊的有效Cr价2.667+。这些发现将为更多与当前半导体技术兼容的高性能自旋电子材料打开大门。
2009-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Robust half-metallic ferromagnet of cubic VGe3Si4
为了寻找与GeSi半导体相容的半金属铁磁体，我们采用最先进的密度泛函理论方法研究立方$\mathrm{VGe_3Si_4}$。在考虑不同磁序的情况下对其晶体结构进行优化后，发现铁磁结构为基态相，并对其稳定性进行了研究，然后用改进的方法研究了其自旋分辨电子结构。我们的计算结果表明，立方$\mathrm{VGe_3Si_4}$是一个半金属铁磁体与半金属间隙350 meV，它是结构稳定的变形和抗反铁磁波动的磁鲁棒性。这些结果使我们相信立方$\mathrm{VGe_3Si_4}$可以很快合成出性能良好的薄膜并应用于实际的自旋电子器件中。
2010-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Ferromagnetic Half-Metallic Janus V2AsP Monolayer
二维铁磁材料是自旋电子器件的理想材料，而在费米能级上具有100%自旋极化的半金属材料是自旋电子器件的理想材料。二维Janus材料由于其对称性破缺而表现出的优异性质，近年来引起了人们的极大关注。在这里，使用密度泛函理论，我们报告说，Janus V2 AsP单层表现出迷人的铁磁半金属功能。由于没有虚频声子，它是动态稳定的。半金属带隙为0.38eV，自旋分裂为1.34eV。有趣的是，4.9%的拉伸应变可以诱导它经历从铁磁到反铁磁状态的相变。此外，居里温度（Tc）随着压缩应变的增加而提高。所有这些吸引人的性质使得半金属Janus V2 AsP单层成为二维自旋电子学应用的有前途的材料。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnetism and structural stability of zincblende phases of the transition-metal chalcogenides
采用精确的密度泛函方法系统地研究了3d过渡金属硫族化合物的半金属铁磁性和锌尖晶石相的稳定性。锌系的CrTe、CrSe和VTe相是优良的半金属铁磁体，具有较大的半金属带隙（高达0.88 eV）。它们是机械稳定的，并且每分子式单位的总能量比相应的砷化镍基态相高约0.31-0.53 eV，因此将以足够厚的膜和层的形式外延生长以用于自旋电子学应用。
2003-08-23 cond-mat.mtrl-sci
A new class of half-metallic ferromagnets from first principles
半金属铁磁性（HMFM）在材料中很少出现，但却为自旋电子器件提供了巨大的潜力。最近的实验表明，一类具有“ThCr $_{2}$ Si $_{2}$”（122）结构的化合物-同构的并含有与铁磷属元素化物基超导体共有的元素-可以表现出HMFM。在这里，我们使用$ab$ $initio$密度泛函理论计算，以了解在这个家庭的材料的半金属性的发病，并解释在量子临界点的铁磁性的外观。我们还预测了新的候选材料与HMFM和高居里温度通过A位合金化。
2017-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Demagnetization Method on Remnance Magnetization States in Metallic Ferromagnets
参数图的再磁化与退磁remnances被发现为四种金属铁磁体-镍丝，两种类型的AlNiCo，和钐钴2：17。这些图被称为汉克尔图，与Wohlfarth的非相互作用磁性粒子模型和几个Preisach模型进行了比较。再磁化数据是通过各种途径获得的净零磁化状态。所得的Henkel图与独立的蒙特卡罗模拟相似。这种差异主要可以通过考虑金属铁磁体中的磁化通过畴壁运动来解释。
2019-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnets for magnetic tunnel junctions
使用理论参数，我们表明，为了利用半金属铁磁体在隧道磁阻（TMR）结，它是至关重要的，以消除界面状态在费米能级内的半金属间隙;相反，没有这样的问题出现在巨磁阻元件。此外，基于对电子结构的先验理解，我们提出了一种反铁磁耦合的TMR元件，其中消除了界面态，作为从第一性原理设计材料的范例。我们的结论是支持从头计算。
2005-06-03 cond-mat.mtrl-sci
A rigorous two-dimensional model for the stripline ferromagnetic resonance response of metallic ferromagnetic films
在这项工作中，我们建立了一个二维的数值模型计算的带状线铁磁共振（FMR）响应的金属铁磁薄膜。并利用该软件进行了数值计算。计算结果表明，涡流对铁磁电阻响应的贡献随着带状线宽度的减小而减小。电导率（涡流）效应最重要的表现是激发高阶自旋驻波穿过膜厚度的材料中的自旋驻波峰值将不存在于腔FMR测量和强依赖性的非共振串联电导的带状线上的带状线宽度。尽管涡电流对带状线FMR响应的贡献可能非常显著，因为宽带状线（100 nm+）通常用于FMR测量，但在自旋波激发的情况下，涡电流的贡献可以忽略不计，这仅仅是因为需要非常窄的带状线换能器（0.5- 5微米宽）以便在明显的频率/施加场范围内在金属铁磁膜中激发自旋波。
2014-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Thermal collapse of spin-polarization in half-metallic ferromagnets
研究了半金属铁磁体费米能级的磁化强度和自旋极化随温度的变化关系。我们揭示了一种新的机制，其中的杂交状态形成的半金属间隙依赖于热自旋波动和极化可以突然下降的温度远低于居里点。我们验证这NiMnSb从头计算。将从头算结果映射到一个包含纵向涨落的扩展海森堡模型上，用蒙特卡罗方法求解，研究了热性质。
2005-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-scattering asymmetry at half-metallic ferromagnet/ferromagnet interface
研究了半金属Co-$_{2}$-Fe $_{0.4}$-Mn $_{0.6}$-Si（CFMS）/CoFe界面铁磁体界面的自旋散射不对称性.基于Landauer公式的第一性原理弹道输运计算表明，在CFMS/CoFe界面处存在强的自旋相关电导，表明存在较大的界面自旋散射不对称系数（$γ$）.采用CoFe/CFMS/Ag/CFMS/CoFe结构的全外延电流垂直面巨磁电阻（CPP-GMR）赝自旋阀（PSV）器件由于CFMS/CoFe界面的形成而在室温下表现出磁电阻输出的增强.这是很好地再现定性的模拟的基础上，考虑到$γ$在CFMS/CoFe界面，CFMS的半金属度，并在CPP-GMR PSV结构的界面处的终止原子的组合的存在下，一个广义的两个电流串联电阻模型。我们展示了半金属FM/FM界面处大$γ$的直接证据，以及即使在RT下它对CPP-GMR效应的影响。
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnetism in binary compounds of alkali metals with nitrogen: Ab initio calculations
采用基于密度泛函理论的第一性原理全势能线性缀加平面波方法，研究了I $^{A}$族元素与氮的二元化合物LiN、NaN、KN和RbN在三种晶体结构（岩盐、纤锌矿和锌尖晶石）中的电子结构和磁性.我们发现，由于自旋极化\textit{p}轨道的N，所有四个化合物是半金属铁磁体与宽的能带隙（高达2.0 eV）。对于所有三种类型的晶体结构，计算出的所有研究化合物的总磁矩恰好为每个分子式单元2.00 $μ_{\text{B}}$。预测的半金属丰度是强大的晶格常数收缩。在所有情况下，铁磁相相对于顺磁相在能量上是有利的。半金属铁磁性的机制和合成的可能性进行了讨论。
2008-09-14 cond-mat.mtrl-sci
A new diluted magnetic semiconductor: The half-metallic ferromagnet CoTi(1-x)FexSb
具有18个价电子的半赫斯勒化合物是半导电的。它将表明，掺杂电子的结果在半金属铁磁体，类似于稀释的半导体的情况。CoTiSb是一种半导体半赫斯勒化合物。通过Fe掺杂预期导致铁磁有序。X射线粉末衍射结果表明，Fe可替代Ti约10%，而其晶体结构仍为C1 b。SQUID测磁结果表明，在5 K时，每个晶胞的磁矩为0.32 mB。
2006-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced half-metallic ferromagnetism in zinc blende CrP/MnP superlattice: First-principles study
采用广义梯度近似下的第一性原理计算，研究了Zn掺杂（zb）CrP/MnP超晶格的电子和磁性.平衡晶格常数计算为$5.33\,$ ε。研究了铁磁zb CrP/MnP超晶格在反铁磁作用下的稳定性，发现铁磁CrP/MnP超晶格比反铁磁CrP/MnP超晶格稳定。结果表明，在平衡晶格常数下，CrP/MnP超晶格不具有半金属性，主要是由于Cr和Mn的少数$t_{2g}$态。然而，如果应变施加在CrP/MnP超晶格上，则少数$t_{2g}$电子转移到更高的能量，并且所提出的超晶格变成半金属铁磁体。讨论了四方畸变和正交畸变对zbCrP/MnP超晶格半金属度的影响。InP-CrP/MnP/InP是一种真正的半金属铁磁体。这些超晶格的半金属度和磁化强度对四方晶系/正交晶系变形是鲁棒的。
2010-04-07 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on the magnetic properties of six potential half-metallic ferromagnets: alkaline-earth (Ca, Sr) doped XC (X=Si, Ge, Sn)
用密度泛函理论预测了六种碱土金属（Ca，Sr）取代X后的锌-铁磁体X_（0.75）Y_（0.25）C（X=Si，Ge，Sn，Y =Ca，Sr）.计算得到的这些铁磁体的总磁矩均为2.00μB/超晶胞的整数倍，这是半金属铁磁体的重要特征之一。计算结果表明，X_（0.75）Y_（0.25）C具有较宽的自旋能隙和较高的居里温度。碱土金属掺杂导致这些化合物的自旋极化和半金属性。证实了除了Sn_（0.75）Ca_（0.25）C外，X_（0.75）Y_（0.25）C的铁磁性是由p-d交换耦合引起的。
2012-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Transition from a ferromagnetic insulating to a ferromagnetic metallic state in nanoparticles of Nd0.8Sr0.2MnO3 : Study of the electronic - and magneto - transport properties
本文详细研究了Nd_（0.8）Sr_（0.2）MnO_3晶体的电子输运和磁输运性质随晶粒尺寸（42 nm以下）的变化。有趣的是，我们观察到，铁磁绝缘状态被抑制和金属状态是稳定的样品的晶粒尺寸减小。结果，在这种低掺杂的锰氧化物中观察到金属绝缘体转变，其在其本体形式中本质上是绝缘的。在铁磁绝缘状态下，由于晶粒尺寸减小而增强的表面无序导致极化子有序的不稳定性，这归因于这种效应。提出了一个唯象模型来描述纳米颗粒表面区域极化子形成失稳的概念。电阻率和磁阻数据进行了仔细分析，采用不同的合适的模型。测量了电三次谐波电阻，以直接探测样品中的电非线性。
2010-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of half-metallic ferromagnetism in zinc-blende II-V compounds
通过密度泛函理论计算，包括自旋轨道耦合，我们研究了一系列掺锌II-V族化合物的电子和磁性。与CaN和CaP的情况相反，发现II-V族化合物如CaSb和CaBi的半金属特性被破坏。我们对CaAs、CaSb和CaBi的价带结构的分析揭示了自旋-轨道耦合作用对交换分裂能带结构的关键作用，从而导致掺锌II-V族化合物中含有较重V族元素的系统的半金属铁磁性的破坏。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin transport in half-metallic ferromagnets
本文从理论上研究了有限温度下半金属铁磁体中的自旋输运。侧跳和斜散射自旋霍尔电导率的贡献推导出使用久保公式。电子-磁振子相互作用导致少数自旋带的能隙中的有限态密度，并诱导自旋霍尔电导。我们表明，自旋霍尔电导率是成正比的$T^{3/2}$，与$T$是温度和敏感的$T$。我们认为自旋霍尔电导率可能是研究少数自旋态的一个工具。
2016-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial pressure induced half-metallic ferromagnetic phase transition in LaMnO$_3$
我们使用第一性原理理论预测，单轴压缩应变的应用导致从反铁磁绝缘体的铁磁半金属相的LaMnO $_3$的过渡。我们确定Q2 Jahn-Teller模式作为驱动转变的主要机制，表明该模式可用于调整晶格，电荷和自旋耦合。沿[010]方向施加$\simeq$ 6 GPa的单轴压力激活向半金属$\textit{pseudo-cubic}$状态的转变。半金属性打开了在化学计量LaMnO $_3$化合物中产生巨磁阻的可能性，与最近观察到的使用静水压力的调查相比，在显著较低的压力下。
2016-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnetism in the RbSe and CsTe compounds with CsCl structure: A first-principles study
利用第一性原理计算研究了RbSe和CsTe化合物在CsCl、RS和ZB结构下的电子结构和磁性.结果表明，这两个化合物表现出半金属铁磁性的整数磁矩为1.00 $μ_B$每式在所有的三个结构。总能量计算表明CsCl相比其他两相更稳定。我们详细研究了这两种具有CsCl结构的化合物。这两种化合物的铁磁性主要来自Se（Te）负离子p态的自旋极化。RbSe和CsTe化合物的半金属度可分别保持到晶格常数相对于其平衡晶格压缩2.5%和0.8%。
2015-04-29 cond-mat.mtrl-sci
On the Possibility of Ferromagnetism and Half-Metallicity in Local Moment Systems
我们利用近藤晶格模型研究了局域矩系统中存在铁磁性和半金属性的可能性。利用局域磁矩的自发磁化强度与巡游电子极化耦合的事实，利用谱密度方法导出了顺磁磁化率的表达式。磁有序温度由磁化率的奇异性确定。在$T-n$（带填充）平面上构造磁相图。发现铁磁性仅在$n$的小值时才可能。研究还发现，温度驱动系统从半金属到金属的转变。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Boron Triangular Kagome Lattice with Half-Metallic Ferromagnetism
基于第一性原理材料演化设计，我们报道了一种稳定的硼Kagome晶格，它由二维薄片上的三角形组成。选择Mg原子作为客体原子，可以在银衬底上合成Kagome晶格。当孤立的Kagome晶格在无应变的情况下发生轻微扭曲时，它在拉伸应变下变成理想的三角形Kagome晶格。在三角形Kagome晶格中，我们发现了奇异的电子性质，如费米能级附近的拓扑非平凡平带和半金属铁磁性，并预言了自旋轨道耦合下的量子反常霍尔效应.
2017-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallic Ferromagnetism in Transition-Metal Doped Boron Nitride Nanotubes
研究了Ni六方密排纳米线掺杂的锯齿形氮化硼（BN）纳米管。掺杂的BN纳米管是具有实质磁性的铁磁金属。发现Ni纳米线与BN纳米管之间的相互作用产生了一些特殊的磁性，Ni掺杂BN（9，0）纳米管表现出半金属性质，当Ni掺杂量大于1.4e/晶胞时，纳米管可以转变为半金属性质。本征半金属行为可以通过两种不同的方式实现：一种是用较小的BN纳米管包覆Ni纳米线，即，BN（8，0）纳米管，另一种方法是采用静水压均匀压缩Ni掺杂BN（9，0）纳米管。
2004-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of CrNF: the first half-metallic ferromagnet nitride fluoride mimicking CrO2
基于不同的共价与离子化学键和等电子金红石CrO 2，CrNF提出从有序的金红石衍生物结构进行充分的几何优化。由结合能确定的基态结构为MgUO 4型，其特征为Cr-N键距离短，Cr-F键距离长。与CrO 2一样，它是一种半金属铁磁体，每个分子式单位具有M = 2玻尔磁子整数磁化强度，少数自旋处的带隙减小。磁响应压力的主要差异表征CrNF作为一个软铁磁体与硬磁CrO 2。化学键合性质指向占主导地位的共价Cr-N与离子Cr-F键合。提出并分析了两种不同协议下的综合路由。
2014-03-08 cond-mat.mtrl-sci
2D-Double transition metal MXenes for spintronics applications: surface functionalization induced ferromagnetic half-metallic complexes
MXenes是一种快速发展的二维（2D）材料，具有厚度，组成和功能化相关的出色性能，在不同领域具有应用。为了公开基于2D-双过渡金属（DTM）碳化物和氮化物的原始和表面官能化的MXene（M '2 M“X2 Tx，M'和M”= Cr，Mo，W; X = C/N; T = -F/-OH/=O）的纳米自旋电子学应用，已经使用自旋极化的第一性原理计算对结构稳定性、磁性和电子结构进行了系统的研究。从144种探索的基于DTM的MXene中筛选出36种稳定的官能化MXene。所探索的材料表现出惊人的性能，具有广泛的磁性基态，从非磁性到铁磁性，然后到反铁磁性，伴随着金属到半金属或无间隙半金属性质，这取决于过渡金属和终止基团。发现Mo和W基MXene是磁性的和金属的，而Cr-Mo和Cr-W基MXene是磁性的，具有不同的金属行为。W_2CrN_2O_2和Mo_2CrN_2O_2系统是铁磁半金属二维材料，在少数自旋通道中的直接带隙分别为1.35 eV和0.77 eV。对DTM MXene的全面研究提供了固有的半金属特性以及强大的铁磁性，开辟了一类具有可调磁性和电子特性的有前途的新型2D材料，用于纳米自旋电子学和电子学中的潜在器件应用。
2022-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Seebeck coefficients of half-metallic ferromagnets
在这份报告中，基于Co2的Heusler化合物作为潜在的自旋电压产生材料进行了讨论。该化合物是通过电弧熔炼和随后的退火来合成的。进行了能带结构计算，发现化合物是半金属铁磁体。对样品进行了磁性测定，并测定了居里温度和磁矩。从低温到环境温度测量所有化合物的塞贝克系数。对于选定的化合物高温测量高达900 K进行。
2009-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Rational Design of Half-Metallic Heterostructures
我们提出了一个合理的方法来设计半金属异质结构，它允许设计无限数量的半金属异质结构。使用我们的方法可以制成半金属的广泛材料使得可以设计具有可调特性的材料，例如低固有磁阻尼，小磁矩或垂直各向异性。我们展示了一系列过渡金属异质结的B2晶体结构的基础上提出的设计方案。
2011-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Hidden half-metallicity
Xi’an University of Posts and Telecommunications（西安邮电大学）；Xiangtan University（湘潭大学）
本文提出隐含半金属性概念，通过双层CrS₂的PT对称结构实现稳健的100%自旋极化，并展示其在铁磁金属中的持续性。
2026-01-12 cond-mat.mtrl-sci
The half-metallic ferromagnet Co2Mn0.5Fe0.5Si
电子结构计算被用来预测一种自旋电子学应用的新材料。Co2Mn0.5Fe0.5Si是一个例子，由于费米能的位置在少数带隙的中间，其对于现场相关和无序效应是稳定的。实验上，样品表现出L21结构和高磁序。
2006-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism and suppression of metallic clusters in Fe implanted ZnO - a phenomenon related to defects?
研究了高真空退火的ZnO（0001）单晶的磁性能和注入Fe后的团簇形成趋势。虽然金属Fe团簇形成被抑制，没有证据的Fe磁矩的相关性观察到的ferromagnetics. The后者随着集群抑制的ZnO主机matrix中的缺陷进行了讨论，因为基板的结晶质量降低，由于通过X-射线衍射观察到的准备。
2009-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Robust intrinsic ferromagnetism in 2D half-metallic material MnAsS$_4$
二维（2D）本征半金属材料对于探索纳米自旋电子器件的激发物理和应用具有极大的兴趣，但是还没有这样的材料被实验实现。利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，我们预测了单层MnAsS $_4$是一种二维本征铁磁（FM）半金属.单层MnAsS $_4$的半金属自旋带隙约为1.46 eV，并且在导带中具有约0.49 eV的大自旋分裂。蒙特卡罗模拟预测了居里温度（\emph{T} $_c$）约为740 K。在-5%~5%的双轴应变范围内，FM半金属性能保持不变。它的基态在费米能级上具有100%的自旋极化比，有望成为二维自旋电子学应用的候选材料。
2020-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of metallic (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors in the infrared to visible range
本文报道了金属铁磁（III，Mn）V半导体在红外-可见光谱范围内的交流电导率和磁光性质的研究。我们的分析是基于成功的动力学交换模型（III，Mn）V铁磁半导体。我们执行内的久保形式主义的计算和治疗的障碍影响pertubatively内的玻恩近似，有效的金属制度。我们考虑了八带Kohn-Luttinger模型（六个价带加两个导带）以及具有额外无色散带的十带模型，唯象地模拟了由反位和间隙杂质诱导的中上带隙态。这些模型定性占光吸收实验和预测的中红外克尔角和磁圆二色性作为锰浓度和自由载流子密度的函数的新功能。
2004-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic ferromagnetism with high magnetic moment and high Curie temperature in Co$_2$FeSi
X射线衍射和穆斯堡尔谱分析表明，Co $_2$ FeSi晶体具有有序的L2 $_1$结构。在5K下测得Co $_2$ FeSi的磁矩约为$6μ_B$。利用软X射线激发的磁性圆二色光谱测定了Co和Fe的元素比磁矩。用不同的方法测量了居里温度为（$1100\pm20$）K。Co $_2$ FeSi是具有最高磁矩和居里温度的Heusler化合物和半金属铁磁体。
2005-11-18 cond-mat.mtrl-sci
