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Silver hollandite (AgxMn8O16,x≤2): A highly anisotropic half-metal for spintronics
Physical Review Materials ( IF 3.1 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1103/physrevmaterials.5.095001 Francisco Sánchez-Ochoa , Michael Springborg
Physical Review Materials ( IF 3.1 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1103/physrevmaterials.5.095001 Francisco Sánchez-Ochoa , Michael Springborg
Structural, electronic, and magnetic properties of a crystalline material formed by parallel chains of silver atoms inside the tunnels of a manganese dioxide host with the hollandite structure, , are studied with density functional theory (DFT) calculations. More magnetic structures were studied, including ferromagnetic (FM) and C2 antiferromagnetic (C2-AFM) orderings on Mn atoms of pristine hollandite and the FM state of . Thereby, Hubbard corrections and different values for the Ag content, , were considered. The results show that hollandite is a semiconducting oxide both in the FM and in the AFM states, but with the C2-AFM configuration as the ground state. Interestingly, for the FM state of for high silver content, , the system is a perfect and isotropic half-metal, but when not all tunnels are filled with Ag chains, i.e., for , it behaves as a quasi-one-dimensional system retaining the perfect half-metallicity. The results demonstrate that the incorporation of the monoatomic Ag chains inside the hollandite host leads to a stable system that can be used as a spin filter for instance for spintronics devices.
中文翻译:
Silver hollandite (AgxMn8O16,x≤2):用于自旋电子学的高度各向异性的半金属
晶体材料的结构、电子和磁性特性,由具有荷兰石结构的二氧化锰主体隧道内的平行银原子链形成, , 用密度泛函理论 (DFT) 计算进行研究。研究了更多的磁性结构,包括原始荷兰石锰原子上的铁磁 (FM) 和 C2 反铁磁 (C2-AFM) 排序 和 FM 状态 . 因此,哈伯德修正和不同的银含量值,, 被认为是。结果表明,荷兰石是 FM 和 AFM 状态的半导体氧化物,但具有 C2-AFM 配置作为基态。有趣的是,对于 FM 状态 含银量高, ,该系统是一个完美的各向同性的半金属,但当并非所有隧道都充满 Ag 链时,即对于 ,它表现为一个准一维系统,保留了完美的半金属性。结果表明,单原子银链在荷兰石内部的结合 主机导致一个稳定的系统,可以用作自旋过滤器,例如自旋电子器件。
更新日期:2021-09-01
中文翻译:
Silver hollandite (AgxMn8O16,x≤2):用于自旋电子学的高度各向异性的半金属
晶体材料的结构、电子和磁性特性,由具有荷兰石结构的二氧化锰主体隧道内的平行银原子链形成, , 用密度泛函理论 (DFT) 计算进行研究。研究了更多的磁性结构,包括原始荷兰石锰原子上的铁磁 (FM) 和 C2 反铁磁 (C2-AFM) 排序 和 FM 状态 . 因此,哈伯德修正和不同的银含量值,, 被认为是。结果表明,荷兰石是 FM 和 AFM 状态的半导体氧化物,但具有 C2-AFM 配置作为基态。有趣的是,对于 FM 状态 含银量高, ,该系统是一个完美的各向同性的半金属,但当并非所有隧道都充满 Ag 链时,即对于 ,它表现为一个准一维系统,保留了完美的半金属性。结果表明,单原子银链在荷兰石内部的结合 主机导致一个稳定的系统,可以用作自旋过滤器,例如自旋电子器件。