Effective decoupling of ferromagnetic sublattices by frustration in Heusler alloys
由于交换作用的长程和对称性，铁磁金属系统中的磁阻挫是不寻常的。在这项工作中，我们证明了它是可能的，以获得一个高度沮丧的铁磁相在多子晶格立方结构，通过微调的磁相互作用。在Ni-Mn-（In，Sn）Heusler合金中实现了这种特殊状态，并导致其两个相互缠绕的铁磁子晶格的有效解耦。一个亚晶格在宏观居里温度（TC）以下是铁磁长程有序的，而第二个亚晶格保持无序，直到在T << TC处发生到极化状态的交叉。这一结果指出，在金属系统中的磁相互作用的精细工程可以导致有趣的新的和涌现的现象。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Ferrimagnetism and antiferromagnetism in half-metallic Heusler alloys
半金属Heusler合金是自旋电子器件中最有前途的材料之一。虽然大多数Heusler合金是铁磁体，但亚铁磁或反铁磁（也称为全补偿亚铁磁）合金由于较低的外部磁场而更适合应用。亚铁磁性可以在完美的赫斯勒化合物中找到，也可以通过在铁磁赫斯勒合金中产生缺陷来实现。
2007-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio prediction of half-metallic properties for the ferromagnetic Heusler alloys Co$_2$MSi (M=Ti, V, Cr)
用密度泛函方法研究了Heusler化合物Co $_2$ MSi（M=Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni）的磁性、电子性质和相稳定性。根据计算结果，我们预测了化合物Co $_2$ TiSi，Co $_2$ VSi和Co $_2$ CrSi的铁磁相为半金属。特别令人感兴趣的是Co $_2$ CrSi，因为其在费米能处的多数自旋态的高密度与747 K的合理高的估计居里温度相结合。化合物Co $_2$ TiSi和Co $_2$ VSi是化学稳定的，而Co $_2$ CrSi是可以通过适当的实验技术稳定的亚稳相。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, magnetic and galvanomagnetic properties of Co-based Heusler alloys: possible states of a half-metallic ferromagnet and spin gapless semiconductor
不同X $_2$ YZ Heusler合金的能隙参数以及相应的电子、磁性和电磁性质可能会有很大差异。特别是具有几乎100%自旋极化的载流子的半金属铁磁体（HMF）和自旋无隙半导体（SGS）是自旋电子学的有前途的材料。跟踪Co $_2$ YSi（Y = Ti、V、Cr、Mn、Fe）和Co $_2$ MnZ Heusler合金（Z = Al、Si、Ga、Ge）在可能的HMF和/或SGS状态下的电、磁和电流磁性质的变化，并建立它们的互连。发现磁化强度和剩余电阻率的值发生了显著变化，同时观察到这些电子和磁性特征的变化与价电子数和自旋极化之间的相关性。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigation of half-metallic ferromagnetism of half-Heusler compounds XYZ
采用从头算密度泛函理论研究了半Heusler化合物XYZ（X，Y=V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni; Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，P，As，Sb）的电子结构和磁性.预测了9种具有半Heusler结构的半金属，半金属带隙为0.07-0.67 eV。计算结果表明，这9种半Heusler化合物的形成能在-1.32 ~-0.12eV/f. u之间，对于CoCrSi、CoCrGe、CoFeGe、CoMnSi、CoMnGe、FeMnGe和FeMnAs，半Heusler结构与相应的基态结构之间的总能量差很小（0.07-0.76 eV/f.u.），因此，预期它们将在亚稳态条件下以薄膜的形式实现用于自旋电子学应用。还详细研究了CoCrGe和FeMnAs的半金属度对晶格畸变的稳定性。
2014-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Above-room-temperature ferromagnetism in half-metallic Heusler compounds NiCrP, NiCrSe, NiCrTe and NiVAs: A first-principles study
本文研究了半金属Heusler化合物NiCrZ（Z=P，Se，Te）和NiVAs的原子间交换作用和居里温度。研究是在密度泛函理论的框架内进行的。交换参数的计算是基于冻结磁振子方法。结果表明，NiCrZ中的交换相互作用强烈地依赖于Z成分。居里温度Tc是在平均场和随机相位近似下计算的。两种估计之间的差异与交换相互作用的性质有关。所有四个系统的预测居里温度都大大高于室温。讨论了半金属度与居里温度的关系。高自旋极化的载流子和高居里温度的组合使这些Heusler合金成为自旋电子学应用的有趣候选者。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from antiferromagnetic to ferromagnetic ordering in semi-Heusler alloys Cu1-xNixMnSb with increasing Ni concentration
用直流磁化、中子衍射和中子退极化等方法研究了半Heusler合金Cu_（1-x）Ni_xMn_Sb（x < 0.3）的磁性和从反铁磁态到铁磁态的转变.当x < 0.05时，Cu_（1-x）Ni_xMnSb系统主要处于AFM态。在0.05 \leq x \leq 0.2的范围内，随着温度的降低，存在从顺磁到FM态的转变，在~50 K以下AFM和FM相共存。随着Ni取代量的增加，FM相以AFM相为代价增长，并且对于x > 0.2，系统完全转变为FM相。根据所获得的结果，我们进行了定量分析的两个磁相，并提出了一个磁相图的Cu 1-xNixMnSb系列在区域x < 0.3。我们的研究给出了一个微观的理解所观察到的交叉从AFM FM订购在所研究的半Heusler合金Cu 1-xNixMnSb。
2012-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Large Violation of the Wiedemann Franz Law in Heusler, Ferromagnetic, Weyl Semimetal Co$_2$MnAl
本文报道Heusler铁磁Weyl半金属Co$_2$MnAl在300 K以下表现出剧烈的温度依赖WF定律违反，并指出其极端幅度和温度依赖性可能源于多种效应共同作用。
2023-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Giant spin Hall angle in the Heusler alloy Weyl ferromagnet Co$_2$MnGa
外尔半金属由于其奇异的拓扑性质在凝聚态物理中扮演着重要的角色，它们与铁磁性的共存可能会导致增强的自旋相关现象。本文利用横向自旋阀结构中的电自旋注入，在室温下研究了铁磁Weyl半金属Heusler合金Co $_2$ MnGa中的逆自旋霍尔效应（ISHE）.自旋输运性质，如自旋极化和自旋扩散长度在这种材料中被精确地提取，以估计自旋霍尔角$θ_{\textrm{SH}}$，这被发现是$-0.19\pm0.04$，是最高的报道的铁磁体。尽管该值与已知重金属的数量级相同，但Co $_2$ MnGa的显著更高的电阻率意味着检测电压的大小的改进，而其铁磁性质允许通过磁化方向控制SHE的强度。它还表明，Onsager的互易性不适用于这个系统，这是部分归因于不同的自旋依赖霍尔电导率自旋向上和自旋向下的载流子。
2021-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization easy-axis in martensitic Heusler alloys estimated by strain measurements under magnetic-field
本文研究了Ni-Mn基铁磁Heusler合金中发生马氏体相变的Ni-Mn- $X$（$X$：Ga，In，Sn，Sb）在恒磁场下的应变温度关系。讨论了外加磁场对铁磁马氏体形核的影响，并提取了马氏体态易磁化轴的信息。
2007-11-05 cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigation of half-metallic ferromagnetism of Fe$_2$YSn (Y = Mn, Ti and V) Heusler alloys
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Fe $_{2}$ YSn（Y = Mn，Ti和V）的结构、电子和磁性.采用广义梯度近似（GGA）方法进行计算。Cu $_{2}$ MnAl型结构在能量上比Hg $_{2}$ CuTi型结构更稳定。负形成能是合金热力学稳定性的证据。在平衡晶格常数下，Fe $_{2}$ MnSn和Fe $_{2}$ TiSn的总自旋矩分别为3 $μ_\text{B}$和0 $μ_\text{B}$，符合$M_t= Z_t-24$的Slater Pauling规则.通过对Fe $_{2}$ MnSn和Fe $_{2}$ TiSn全Heusler合金的电磁性能的研究，证明了它们是完全的半金属铁磁材料。
2021-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Optical and magneto-optical properties of ferromagnetic full-Heusler films: experiments and first-principles calculations
我们报告了一个联合的理论和实验研究，重点是了解钴基全赫斯勒化合物的光学和磁光性质。我们表明，从头计算密度泛函理论内计算的磁光光谱能够唯一地识别的自旋分辨电子跃迁的实验光谱的功能。正如预期的3D为基础的磁铁，我们发现，这些合金的最大克尔旋转的顺序为0.3o的极性几何。此外，我们还证明了（i）在理论计算中必须仔细处理多层结构，以提高与实验的一致性，以及（ii）理论和实验相结合的研究构成了设计磁光和自旋相关应用的新材料的有力途径
2007-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Slater-Pauling Rule and Curie-Temperature of Co$_2$-based Heusler compounds
提出了一个指导寻找高自旋极化新材料的概念。结果表明，半金属铁磁体的磁矩可由广义Slater Pauling规则计算。此外，根据经验发现，基于Co $_2$的赫斯勒化合物的居里温度可以从对磁矩的看似线性的依赖性来估计。作为这些简单规则的成功应用，发现Co $_2$ FeSi实际上是表现出最高磁矩和最高居里温度的半金属铁磁体。
2005-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature intrinsic anomalous Hall effect in disordered half-metallic ferromagnetic quaternary Heusler alloy CoRuFeSi
National Institute of Technology Andhra Pradesh（安得拉邦国立技术学院）；Indian Institute of Technology Hyderabad（海德拉巴印度理工学院）；Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences（波兰科学院低温结构研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Kolkata Centre（UGC-DAE科学研究中心加尔各答中心）
研究发现四元Heusler合金CoRuFeSi在室温下具有显著的内在异常霍尔效应，其源于Berry曲率机制，为自旋电子器件提供了新机遇。
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Defects-driven appearance of half-metallic ferrimagnetism in Co-Mn--based Heusler alloys
含有Co和Mn的半金属铁磁全赫斯勒合金，具有式Co $_2$ MnZ，其中Z为sp元素，由于其稳定的铁磁性和它们所呈现的高居里温度，是研究最多的赫斯勒合金之一。使用国家的最先进的电子结构计算，我们表明，当Mn原子迁移到网站所占据的完美的合金由Co，这些Mn原子的自旋矩反平行于其他过渡金属原子。亚铁磁性化合物，这是从这个过程中产生的，保持了母体化合物的半金属特性和Mn杂质原子的大交换分裂只轻微地影响少数自旋带中的间隙的宽度。[Co $_{1-x}$ Mn $_x$ ] $_2$ MnSi的情况特别令人感兴趣，因为已知Mn $_3$ Si以Co $_2$ MnZ化合物的Heusler $L2_1$晶格结构结晶。坚固的半金属亚铁磁体对于实际应用是高度期望的，因为它们由于相对于它们的铁磁对应物产生的较低的外部磁场而导致较小的能量损失。
2007-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Anisotropy on Antiferromagnet Rotation in Heusler-type Ferromagnet/Antiferromagnet Epitaxial Bilayers
采用面内电流结构研究了铁磁/反铁磁Fe $_2$ CrSi/Ru $_2$ MnGe外延双层膜的磁输运性质.在Ru $_2$ MnGe层的临界厚度以上，观察到对称和非对称曲线响应于FM磁晶各向异性的方向。因为每个磁阻曲线显示全部和部分AFM旋转，磁阻曲线暗示Fe $_2$ CrSi磁晶各向异性的影响来支配AFM旋转。双层膜的角度相关电阻变化率的最大值比单层Fe $_2$ CrSi膜大一个数量级以上，这是由于AFM自旋通过FM旋转重新取向所致。这些结果突出了控制AFM旋转的重要作用，并揭示了一种简便的方法来检测AFM的时刻，即使在电流平面配置FM/AFM双层。
2017-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Correlation effects on ground-state properties of ternary Heusler alloys: first-principles study
采用强约束适当赋范（SCAN）交换关联半局域泛函方法研究了三元Heusler合金马氏体相变的基态性质.计算进行铁磁，亚铁磁，反铁磁相。讨论了SCAN和广义梯度近似（GGA）的比较.我们发现，扫描产生较小的晶格参数和较高的磁矩相比，GGA相应的值为奥氏体和马氏体相。此外，在铁磁性和非磁性的赫斯勒化合物的情况下，GGA和SCAN显示出类似的趋势，在总能量作为晶格常数和tetraxenes比的函数。然而，对于某些亚铁磁性富Mn的Heusler化合物，在GGA和SCAN中发现了不同的磁性基态。
2019-01-27 cond-mat.mtrl-sci
High T$_C$ ferromagnetic inverse Heusler alloys: A comparative study of Fe$_2$RhSi and Fe$_2$RhGe
我们报告的结构，磁性，电阻率，热性能的Fe $_2$ RhZ（Z=Si，Ge）的实验研究的结果，以及\textit{ab-initio}能带结构计算使用第一原理模拟。发现这两种合金都以反Heusler结构结晶，但在Fe和Rh之间的四面体位置上存在无序。Fe $_2$ RhSi的饱和磁矩为5.00 $μ_B$，而其对应物的饱和磁矩为5.19 $μ_B$。电阻率测量揭示了它们的金属性质。采用广义梯度近似（GGA）的理论模拟预测逆Heusler结构与铁磁有序的基态的两种合金。然而，它低估了实验观察到的时刻。GGA+ $U$方法，利用密度泛函微扰理论估计Hubbard $U$值，有助于提高实验结果的可比性。发现Fe $_2$ RhSi是半金属铁磁体，而Fe $_2$ RhGe不是。改变Fe和Rh位置上的$U$值不会改变Fe $_2$ RhSi中的净矩，这与Fe $_2$ RhGe不同。与Fe $_2$ RhSi相比，Fe $_2$ RhGe中相对小的轨道交换分裂是前者中少数自旋通道中不打开带隙的原因。高的有序化温度和磁矩使得Fe $_2$ RhSi可用于自旋电子学应用。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Unusual transport properties of ferromagnetic Heusler alloy Co$_2$TiSn
本文报道了铁磁Heusler合金Co $_2$ TiSn的磁化强度、零场电阻率和磁阻的测量结果。当体系发生顺磁-铁磁转变时，电子输运的性质发生了显著的变化。在顺磁状态下，电子输运的性质类似于半导体的性质，并且在铁磁有序化开始时突然改变为金属行为。外部磁场的施加倾向于抑制这种半导体状的输运，导致负磁阻，其在居里温度附近达到峰值。与其他系统，包括UNiSn和锰氧化物中观察到的类似的不寻常的行为进行比较。
2005-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and Electronic Structures of Nonstoichiometric Heusler-Alloy Fe_3-xMn_xSi Epilayers Grown on Ge(111)
为了研究与IV族半导体自旋电子学兼容的铁磁材料，我们证明了通过调节Mn组分x来控制外延生长在Ge（111）上的Heusler合金Fe_3-xMn_xSi的铁磁性质。有趣的是，我们得到的L2_1有序结构，即使非化学计量的原子组成。x ~ 0.6的外延层的居里温度超过300 K。理论计算表明，当0.75 < x < 1.5时，非化学计量比Fe_3-xMn_xSi合金的电子结构变为半金属结构。讨论了室温下制备高自旋极化的铁磁Fe_3-xMn_xSi/Ge外延层的可能性。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Features of the Electronic and Magnetic Properties of Heusler Alloys in the States of a Half-Metallic Ferromagnet and a Spin-Gapless Semiconductor
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌拉尔分校 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所）
本文研究了Heusler合金在半金属铁磁体和自旋无隙半导体状态下的电子与磁性性质特征，探讨了其在自旋电子学中的应用潜力。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-charge conversion in NiMnSb Heusler alloy films
半金属Heusler合金由于其独特的半金属能带结构，具有高的自旋极化和巨大的磁电阻效应而受到人们的广泛关注。除了用作铁磁电极，Heusler合金还具有最近在其他铁磁金属中证明的自旋-电荷转换的潜力。在这里，我们报告的自旋电荷转换效应的原型Heusler合金NiMnSb。利用自旋泵将Y3 Fe 5 O 12的自旋电流注入到NiMnSb薄膜中，通过自旋-轨道相互作用将自旋电流转化为电荷电流.有趣的是，在低温下观察到一个不寻常的电荷信号，其符号变化可以通过膜厚度和有序结构来操纵。发现自旋-电荷转换有两个贡献。首先，界面贡献导致负电压信号，其相对于温度几乎恒定。第二个贡献是温度依赖性的，因为它是由少数国家占主导地位，由于热激发磁振子在大部分的膜。本工作为利用界面-体工程技术实现铁磁金属中自旋-电荷转换的自旋电子学器件提供了一条途径。
2019-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized Weyl cones and gigantic anomalous Nernst effect in ferromagnetic Heusler films
外尔半金属的特征是在动量空间中存在无质量带色散。当外尔半金属遇到磁性时，由于其拓扑性质，出现了大的异常输运性质。在这里，使用$in-situ$自旋和角度分辨光电子能谱学结合$ab\ initio$计算，我们可视化的自旋极化外尔锥和平带的铁磁Co $_2$ MnGa薄膜的表面状态与充分的recrystallization。我们证明了反常的霍尔和能斯特电导率系统地增长时，磁化诱导的大量外尔锥在Lifshitz量子临界点接近费米能，直到一个高的反常能斯特热电势的$\sim 6.2$ $\rm μV K^{-1}$在室温下实现。由于这种拓扑量子态和完全的反磁化，Co $_2$ MnGa薄膜有望实现在室温和零场下可操作的高效热通量和磁场传感器件。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Model Hamiltonian and Time Reversal Breaking Topological Phases of Anti-ferromagnetic Half-Heusler Materials
在本文中，我们构造了一个广义Kane模型，该模型在反铁磁有序的局部磁矩和巡游电子自旋之间引入了一个新的耦合项，以描述大家族反铁磁半Heusler材料的低能有效物理.研究了广义Kane模型的拓扑性质，在有效模型的不同参数范围内识别出了Dirac半金属相、Weyl半金属相、节线半金属相、B型三相点半金属相、拓扑镜像（或滑移）绝缘相和反铁磁拓扑绝缘相等多种拓扑相.特别是，我们发现，该系统总是被驱动到反铁磁拓扑绝缘体阶段，一旦散装带隙是开放的，而不管磁矩方向，从而提供了一个强大的实现反铁磁拓扑绝缘体。此外，我们还讨论了这些拓扑相在实际反铁磁半赫斯勒材料中的可能实现。我们的有效模型提供了一个基础，在这类材料的物理现象的未来研究。
2017-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Stability of Weyl points in magnetic half-metallic Heusler compounds
我们采用{ \it ab-initio}完全相对论电子结构计算研究的Weyl点的稳定性在类的半金属铁磁全Heusler材料的动量空间内，通过专注于Co $_2$ TiAl作为一个公认的原型化合物。在这里，我们表明，Weyl点的数量连同它们的$k$ -空间坐标可以由磁化方向控制。这种替代的自由度，这是不存在于其他拓扑材料（例如外尔半金属），介绍了新的功能，具体的类半金属铁磁体。特别令人感兴趣的是外尔点，这些外尔点与磁化轴的任意旋转无关。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Evolution of structure, magnetism, and electronic/thermal-transports of Ti(Cr)-substituted Fe2CrV all-d-metal Heusler ferromagnets
本研究结合理论与实验，分析Ti/Cr取代的Fe₂CrV全d金属Heusler合金的结构、磁性及输运性质演化，揭示掺杂对磁矩、居里温度和电阻率的调控规律，发现化学计量比组分输运性能最优。
2024-09-15 cond-mat.mtrl-sci
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
Half-metallic ferromagnetism and Ru-induced localization in quaternary Heusler alloy CoRuMnSi
本文报道了四元Heusler合金CoRuMnSi半金属铁磁性的理论和实验研究。室温XRD分析表明，由于四面体位点之间的50%交换无序，合金以L21无序而不是原始Y型结构结晶，即，Co和Ru原子。磁化强度测量结果表明，样品的净磁化强度为4 $μ_B$，居里温度为780 K.电阻率测量表明，在35 K以下存在局域化效应，而在100 K以上，观察到线性相关性。电阻率行为表明没有单磁振子散射，这间接支持了半金属性质。费米能级附近的多数自旋带清楚地表明了平坦的eg带与急剧变化的导带的重叠，这些导带是导致局部化的原因。在深入分析的投影原子d-轨道特性的能带结构揭示了不寻常的键合，产生的平坦的EG带纯粹的Ru离子。Co-Ru交换无序计算表明半金属性质的鲁棒性，即使当结构从Y型改变为L21型时，系统的净磁化强度没有重大变化。因此，稳健的半金属性质、稳定的结构和高居里温度使得该合金在自旋电子学应用中用作高度自旋极化电流的源是相当有希望的候选者。
2019-08-21 cond-mat.mtrl-sci
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
Effect of ball milling and post annealing on structural and magnetic properties in Ni50Mn36Fe2Sb12 Heusler alloy
研究了球磨对Ni50Mn36Fe2Sb12 Heusler合金的结构、磁性和交换偏压性能的影响。球磨样品在室温下表现出奥氏体和马氏体相共存，而退火完全抑制奥氏体相。发现球磨减小了晶粒尺寸，这导致铁磁性能的减弱。在5 K时，在球磨样品中观察到111 Oe的交换偏置场和826 Oe的介电常数，而体相合金的值分别为288 Oe和292 Oe。退火引起铁磁有序度的增加和界面交换耦合的减少，导致交换偏置和矫顽力的降低。
2015-04-14 cond-mat.mtrl-sci
3d-electron induced magnetic phase transition in half-metallic semi-Heusler alloys
采用第一性原理计算研究了非磁性3-\textit{d}原子对半金属半Heusler合金Co $_{1-x}$ Cu $_{x}$ MnSb和Ni $_{1-x}$ Cu $_{x}$ MnSb（$0 \leq x \leq 1$）磁性的影响.我们确定了这两个系统在零温度下的磁相图，并获得了从铁磁到反铁磁状态的相变。对于低浓度的铜铁磁RKKY类交换机制是占主导地位的，而反铁磁超交换耦合变得重要的较大的铜含量导致所观察到的磁性相变。在HM间隙内的费米能级的位置上的两个系统中的磁性的强烈依赖性得到。所得结果与实验数据吻合良好。
2008-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin-resolved Fermi surface of the localized ferromagnetic Heusler compound Cu$_2$MnAl measured with spin-polarized positron annihilation
利用自旋极化正电子测量湮没辐射角关联（2D-ACAR），确定了典型Heusler化合物Cu $_2$ MnAl的体电子结构。为此，一种新的算法，用于重建3D密度从投影介绍，使我们能够证实我们的电子结构计算和实验数据之间的良好协议。每个单独的费米表面片对磁化的贡献被识别，并且被求和为总自旋磁矩$3.6\,\pm\,0.5\,μ_B/\mathrm{f.u.}$。
2015-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evolution of ferromagnetic and spin-wave resonances with crystalline order in thin films of full-Heusler alloy Co2MnSi
本文报道了用脉冲激光沉积法在$(100)$ MgO衬底上生长的Co-$_2$-MnSi薄膜的磁矩和磁各向异性随晶序的变化。随着退火温度（$T_A$）从400 ℃增加到600 ℃，薄膜变得更加有序。在600 $^0$ C退火的薄膜中\emph{L} $2_1$有序化的程度为$\approx 96%$ .在600 $^0$ ℃下退火的膜中，通过振动样品磁力测定法的静态磁化强度测量显示出具有低磁化率（$H_C$ $\approx$ 65 Oe）的每分子式单元4.95 $μ_B$的最大磁矩。在几个温度下测量的方位角和极角相关的铁磁共振（FMR）的严格分析允许确定与我们的系统相关的各种各向异性场作为$T_A$的函数。最后，我们已经评估了交换刚度常数下降到100 K使用自旋波模式的FMR谱。我们还估计了交换能以及刚度常数通过改变晶格参数\emph{ab-initio}使用Korringa-Kohn-Rostoker方法。
2013-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Cr4PtGa17: A Novel Half-Heusler-Type Compound with a Breathing Pyrochlore Lattice
我们描述的晶体结构和基本的磁性以前未报道的三元金属间化合物，Cr 4PtGa 17，在非中心对称空间群R3 m的菱形晶胞中结晶。晶体结构与XYZ半赫斯勒化合物密切相关，其中X，Y和Z仅被报道为单一元素，占据三个不同的面心立方亚晶格。新材料Cr 4PtGa 17可以通过将式写为（PtGa 2）（Cr 4Ga 14）Ga（X= PtGa 2，Y = Cr 4Ga 14，Z = Ga）来最直接地说明，即X和Y位置被簇而不是单个元素占据。磁性Cr占据呼吸烧绿石晶格。铁磁有序低于TC ~61 K，中子衍射和磁力计的研究，与小，饱和的时刻~0.25 μ B/Cr观察到在2 K，使Cr 4PtGa 17的第一个铁磁有序材料呼吸烧绿石晶格。在2K时，磁电阻为140%. DFT计算表明，该材料具有接近半金属的电子结构。这种新材料Cr 4PtGa 17首次实现了半赫斯勒型结构和呼吸烧绿石晶格，可能为实现新型半赫斯勒化合物铺平了新的道路。
2021-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Integration of antiferromagnetic Heusler compound Ru$_2$MnGe into spintronic devices
我们报告的第一个集成的反铁磁Heusler化合物作为钉扎层到磁性隧道结。反铁磁体Ru $_2$ MnGe被用来钉扎MgO基薄膜隧穿磁阻叠层中铁磁Fe层的磁化方向。样品采用磁控共溅射法制备。我们通过X射线衍射和反射，以及原子力和高分辨率透射电子显微镜研究结构特性。我们发现一个良好的晶体生长质量与低界面粗糙度为1-3微米，这是至关重要的工作隧道势垒的制备。以Fe为铁磁电极材料制备了磁隧道结并测量了磁电阻。我们发现一个相当大的最大磁阻值为135%，这是可比的其他常见的铁基MTJ系统。
2017-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic and extrinsic anomalous transport properties of Heusler ferromagnets Fe$_2$CoAl and Fe$_2$NiAl from first principles
本研究利用第一性原理计算揭示 Fe$_2$CoAl 与 Fe$_2$NiAl 中 AHE、ANE 和 ATHE 的内禀/外禀机制，并发现其巨大且可调的反常输运响应。
2023-07-14 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
Structure, magnetic and transport properties of epitaxial thin films of equiatomic CoFeMnGe quaternary Heusler alloy
未来的自旋电子学需要实现具有高居里温度和费米能级100%自旋极化的半金属铁磁体的薄膜，以实现潜在的自旋电子学应用。本文报道了利用脉冲激光沉积系统在MgO（001）衬底上外延生长半金属CoFeMnGe Heusler合金薄膜，并对其结构、磁性和输运性质进行了研究。的薄膜的磁性能测量表明，在室温下的软铁磁状态的面内磁各向异性和居里温度远高于室温。各向异性磁电阻（AMR）比和温度依赖的电阻率测量的薄膜表明该化合物是半金属的性质，因此适合于自旋电子器件的制造。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical investigations of electronic structure and magnetism in Zr2CoSn full-Heusler compound
在密度泛函理论框架下，采用从头算方法研究了一种新型的、有前途的全Heusler化合物Zr 2 CoSn的半金属性质. Hg_2CuTi型晶体具有铁磁有序结构，其最佳晶格常数为6.76 A.计算的总磁矩为3 uB/f. u。并遵循典型的斯莱特-鲍林依赖性。当晶胞体积收缩5%时，半金属度消失。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Guidelines for understanding cubic manganese-rich Heusler compounds
富锰Heusler化合物在自旋转移矩和无稀土硬磁体方面引起了广泛的兴趣。在这里，我们给出了一个全面的概述非中心对称立方Mn $_2$基Heusler材料的磁性，其特征在于由反平行耦合的磁矩Mn原子。这样的亚铁磁秩序导致出现的新的属性是缺乏铁磁中心对称的赫斯勒结构。根据能带结构的计算，我们解释了这种磁序的形成和居里温度。本概述旨在为Mn2基Heusler化合物的磁性的基本理解建立指导方针。
2014-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Twinning in ferromagnetic Heusler Rh2MnSb epitaxial thin films
本研究首次通过直流磁控溅射制备外延Rh₂MnSb全Heusler合金薄膜，表征其多方面性质，发现衬底诱导的规则孪晶、接近块体的磁学参数及半金属潜质，为该薄膜的成分结构调控研究奠定基础。
2025-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic Exchange Interactions in Ni$_{2}$Mn$_{1.4}$In$_{0.6}$ ferromagnetic Heusler alloy
Ni-Mn-Z（Z = Ga，In，Sn，Sb）Heusler合金的磁性主要归因于Mn原子间的Rudermann-Kittel-Kasuya-Yoshida型相互作用。我们研究磁相互作用在这样的合金，镍$_{2}$锰$_{1.4}$在$_{0.6}$，并试图解释的起源反铁磁（AFM）相互作用共存的铁磁的。通过X射线吸收光谱和X射线磁性圆二色性（XMCD）的结合，我们发现，镍起着重要的作用，随着锰的整体磁性。一个显着的杂交，开发之间的Mn和Ni轨道的结果在一个小的反铁磁矩在Ni网站。在马氏体相的XMCD磁滞回线的位移表明，反铁磁性的结果从超交换，如由Ni介导的Mn原子之间的相互作用。
2013-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of Ni2.18Mn0.82Ga Heusler alloys with a coupled magnetostructural transition
用差示扫描量热法、磁性和电阻率测量研究了具有耦合磁结构转变的多晶Ni2.18Mn0.82GaHeusler合金。磁子系统和结构子系统的耦合导致合金的不寻常的磁性特征。Ni2.18Mn0.82Ga的这些不寻常的磁性归因于从四方铁磁相到立方顺磁相的一级结构转变。
2002-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetostructural martensitic transformations with large volume changes and magneto-strains in all-d-metal Heusler alloys
实现了Mn 2基Heusler铁磁记忆合金Mn 50 Ni 40-xCoxTi 10（x = 8和9.5）的全d金属化。通过比较d族金属Ti和主族元素在降低相变温度方面的作用，进一步引入Co产生局部铁磁Mn-Co-Mn组态，建立了磁结构马氏体相变。通过XRD和HRTEM分析确定了马氏体的5倍调制和[00 10]的（3，-2）堆垛。基于该转变，在多晶样品中观察到6900 ppm的大的磁应变和-2.54%的大的体积变化，这使得全d-金属磁性马氏体合金对于磁/压力多场驱动应用是令人感兴趣的。
2016-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the magnetic properties of half-metallic semi-Heusler alloys by sp-electron substitution: The case of AuMnSn$_{1-x}$Sb$_x$ quaternary alloys
利用第一性原理计算研究了四元AuMnSn $_{1-x}$ Sb $_{x}$ Heusler合金的电子和磁性.我们确定他们的磁相图，我们表明，他们提出了一个从铁磁到反铁磁状态的相变与Sb浓度的增加。对于大锑浓度的反铁磁超交换耦合占主导地位的铁磁RKKY样交换机制。这种行为与作者最近研究的等价Ni $_{1-x}$ Cu $_x$ MnSb合金所证明的行为相似[I. Galanakis等人，Phys.Rev.B. \textbf{77}，214417（2008）]。因此，\textit{sp} -电子（Sn和Sb原子）的浓度的变化和非磁性\textit{3d}原子（Cu）的浓度的变化导致Heusler合金的磁性质的类似调谐。我们表明，列入相关效应不改变相图。计算结果与实验数据吻合较好。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy in Pt/Co-based full Heusler alloy/MgO thin films structures
双磁结构中的垂直磁各向异性（PMA）是电控自旋电子器件发展的关键因素。由于钴基全Heusler合金具有较大的自旋极化、较高的居里温度和较低的吉尔伯特阻尼，因此从科学和应用的角度来看，钴基全Heusler合金具有特殊的重要性。在这里，我们研究的机制负责的PMA在Pt/Co基全Heusler合金/MgO薄膜结构。我们发现，即使在没有磁性退火的情况下，P-Heusler薄膜也表现出很强的PMA。通过铁磁共振实验，我们证明了有效磁化强度表现出两个区域的行为依赖于Heusler层的厚度。使用俄歇光谱测量，我们的证据在底层/Heusler接口和形成的界面CoFe丰富的层，导致两个政权的行为的相互扩散。在这种情况下的的铁磁膜，界面CoFe丰富的层促进强PMA通过电子杂化的金属合金和氧轨道的铁磁体/MgO界面。此外，界面CoFe富集层还产生了自旋泵效应之外的吉尔伯特阻尼的增加。我们的研究结果表明，强PMA的Heusler/MgO界面是不是一个固有的属性，但它是积极的相互扩散的影响，这可以通过适当选择的底层材料进行调整，因为我们显示的情况下的Pt，Ta和Cr底层。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Modeling magnetic evolution and exchange hardening in disordered magnets: The example of Mn$_{1-x}$Fe$_x$Ru$_2$Sn Heusler alloys
我们演示了如何交换硬化可以出现在化学无序的固溶体从第一性原理统计力学的方法。一个通用的混合基化学和磁性集团展开已被开发，并应用到Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Ru $_2$ Sn Heusler合金系统;单相固溶体之间的反铁磁性\ch{MnRu2Sn}和铁磁性\ch{FeRu2Sn}与无序的Mn/Fe亚晶格，表现出意想不到的交换硬化。蒙特卡罗模拟适用于集群膨胀能够再现实验测得的磁转变温度和体磁化作为组合物的函数。一个网站周围的磁排序被证明是依赖于不仅散装组合物，但也对该网站的身份和该网站周围的本地组合物。模拟预测，本地反铁磁有序内形成一个散装铁磁区域在中间组成，驱动交换硬化。此外，反铁磁区域在比铁磁区域更低的温度下无序，为实验观察到的交换硬化随温度升高而降低提供了原子论解释。这些影响发生在太小的长度尺度上，无法用以前使用的表征技术来解决。
2019-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping and disorder on the half-metallicity of full Heusler alloy
含Co和Mn的Heusler合金是研究最多的半金属铁磁体之一，用于未来的自旋电子学应用。使用最先进的电子结构计算，我们研究了掺杂和无序对其电子和磁性的影响。通过用Fe或Cr取代Mn的小程度掺杂几乎不影响半金属度。通过混合Mn和sp原子占据的子晶格也实现了类似的效果。因此，半金属度是这些合金的稳健性质。
2006-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in doped semiconducting half-Heusler compounds
本文采用紧束缚线性Muffin tin轨道方法（TB-LMTO）和超原胞方法，用局域自旋密度泛函方法详细研究了M（Mn和Cr）掺杂半导体Heusler化合物FeVSb，CoTiSb和NiTiSn（XM $_{x}$ Y $_{1-x}$ Z）在宽浓度范围内的电子结构和磁性.我们的计算表明，这些化合物中的一些不仅是铁磁性的，而且是半金属的，可能是有用的自旋电子学应用。在考虑掺杂过渡金属（M）与价带X-Z杂化之间相互作用的简单模型下，分析了掺杂体系的电子结构。我们证明了强的X-d - M-d相互作用使M-d态接近费米能级，而M-t $_{2g}$态的能量比M-e $_{g}$态高。根据可用d电子的数量，如果d流形被部分占据，则实现铁磁性。铁磁（FM）或反铁磁（AFM）行为的趋势进行了讨论的安德森长谷川模型的超交换和双交换。在我们对Mn掺杂NiTiSn的计算中，FM对AFM排序的强烈偏好表明这些系统可能具有高居里温度。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of exchange interactions, spin waves, and temperature dependence of magnetization in inverse-Heusler-based spin gapless semiconductors
采用第一性原理电子结构计算结合冻结磁振子方法，我们计算了反Heusler基自旋无带隙半导体（SGS）化合物Mn $_2$ CoAl，Ti $_2$ MnAl，Cr $_2$ ZnSi，Ti $_2$ CoSi和Ti $_2$ VA中的交换相互作用，自旋波色散和自旋波刚度常数.我们发现它们的磁行为类似于半金属铁磁全Heusler合金，即，亚晶格间交换相互作用在磁基态的形成和确定居里温度$T_\mathrm{c}$中起着重要作用。除Ti $_2$ CoSi外，所有化合物都具有亚铁磁基态。由于在一个自旋通道中的有限的能隙，交换相互作用随着距离急剧衰减，并且因此这些SGS的磁性可以仅考虑最近和次最近邻交换相互作用来描述。计算的自旋波色散曲线是典型的亚铁磁体和铁磁体。自旋波刚度常数比基本的3 $d$ -铁磁体的自旋波刚度常数大。计算的交换参数被用作输入，以确定SGS的磁化强度和$T_\mathrm{c}$的温度依赖性。我们发现所有化合物的$T_\mathrm{c}$都远高于室温。计算的Mn $_2$ CoAl的磁化曲线和居里温度与实验数据吻合得很好。本研究有望为更深入地了解基于逆Heusler的SGS的磁性铺平道路，并提高这些材料在自旋电子和磁电子器件中的应用的兴趣。
2015-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Premartensitic Transition in Ni2+xMn1-xGa Heusler Alloys
研究了一系列Ni ~（2+）XMn ~（1-x）Ga（X = 0 - 0.09）合金的电阻率和磁化强度随温度的变化关系。随着与铁磁和马氏体相变相关的异常，在预马氏体相变的温度下观察到定义明确的异常。在化学计量的Ni 2 MnGa中存在于200 - 260 K温度范围内的预马氏体相被马氏体相抑制，随着Ni含量的增加，预马氏体相在Ni2.09Mn0.91Ga成分中消失。
2001-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Presence of atomic disorder and its effect on magnetic and electronic properties of NiCrGa half Heusler alloy
本文采用电弧熔炼法合成了第一性原理计算预测为半金属铁磁体的多晶NiCrGa半Heusler合金，并对其结构、磁性和电子性质进行了研究。测量的X射线衍射（XRD）图案显示了无序结构的特征。根据磁化强度测量，在所研究的最低温度下，没有证据表明该系统中观察到铁磁有序。相反，该系统在非常低的温度下显示出反铁磁有序的特征。实验观察到的结构和磁性被发现是显着不同的有序立方C1 b结构的理论预测的属性。为了探讨系统中可能存在的无序及其对磁性的影响，我们采用自旋极化相对论Korringa-Kohn-Rostoker方法（SPR-KKR）进行了第一性原理计算.结合XRD、光电子能谱学、磁化强度测量和第一性原理计算，我们得出结论，NiCrGa具有显著的原子无序量。虽然有序结构在能量上比无序结构更稳定，但我们发现合成后，系统趋于稳定在无序结构中。由于样品中存在这种原子无序，铁磁有序被扰乱，因此计算的自旋极化降低。
2018-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Correlation in the transition metal based Heusler compounds Co$_2$MnSi and Co$_2$FeSi
半金属铁磁体，如具有式X $_2$ YZ的全赫斯勒化合物，被认为显示自旋磁矩的整数值。与实验相反，计算揭示了在某些情况下X = Co基化合物的非整数值。为了解释这些化合物计算的磁矩的偏差，从理论上研究了电子结构对晶格参数的依赖性。在局域密度近似（LDA）下，发现Co $_2$ FeSi的总能量最小，但计算的磁矩偏低约12%.半金属铁磁性和磁矩等于实验值的$6μ_B$被发现，然而，只有在晶格参数增加6%以上。为了克服这种差异，LDA $+U$计划被用来尊重现场电子相关的计算。这些计算表明，对于Co $_2$ FeSi，在约2 eV至5eV的范围内的有效库仑交换相互作用$U_{eff}=U-J$导致半金属铁磁性和在测量的晶格参数处测量的整数磁矩。最后，它表明在Co $_2$ MnSi的情况下，相关性也可以用来破坏半金属行为，如果它变得太强（对于Co $_2$ MnSi高于2 eV和对于Co $_2$ FeSi高于5eV）。这些结果表明，在现场相关性可能发挥重要作用的描述Heusler化合物与本地化的时刻。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci
