CoSi(001)∥MgO(001)薄膜电子结构和铁磁性的第一性原理计算

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

邹江;  汪鑫海;  王立峰;  贺娟;  吴波;  谢泉; 

作者机构：

贵州大学 大数据与信息工程学院;  遵义师范学院 物理与电子科学学院; 

关键词：

CoSi薄膜;  电子结构;  电荷密度;  第一性原理;  磁性; 

期刊名称：

功能材料

i s s n：

1001-9731

年卷期：

2022 年 53 卷 005 期

页   码：

5173-5177,5192

摘   要：

使用了基于密度泛函理论的第一性原理的方法,计算了外延关系为CoSi(001)∥MgO(001)的薄膜生长体系的电子结构和磁矩,以及分析了其电荷密度与差分电荷密度.结果发现当CoSi晶体的晶格常数a,b设定为0.84224 nm,c=0.28135 nm时,体系的能量最低,达到最稳定的平衡态.由自旋极化能带图、总电子态密度以及分态密度可知,该CoSi外延薄膜的导带底与价带顶发生明显的交叠从而表现出金属性同时在费米能级附近产生了明显的自旋裂化现象;价带顶主要是由Co的3 d7态电子构成,而导带底主要由Si的3 p态电子构成,同时由态密度可知其产生了赝能隙现象,Co-3 d态电子不仅主要贡献了态密度,也是薄膜产生磁性的主要因素.由计算结果的密里根电荷以及电荷密度可知,电子由Si转移到Co,Co作为电子受主,Co之间形成反键态,Co、Si之间形成共价键结构.经计算该外延关系下的CoSi具有铁磁性,总磁矩为0.52μB.