بررسی اثر پارامتر هابارد بر ویژگی‌های ساختاری، مغناطیسی و الکترونی مونوفریت استرانسیوم

Abstract

در این کار برخی از ویژگی‌های ساختاری، مغناطیسی و الکترونی ترکیبSrFe₂O₄ بررسی می‌شود. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت‌شدۀ خطی با پتانسیل کامل (FP-LAPW)، در چارچوب نظریۀ تابعی چگالی با تقریب‌های مختلف برای انرژی تبادلی-‌همبستگی و با استفاده از نرم‌افزار Wien2k صورت گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که برای ترکیب SrFe₂O₄ نظم فری‌مغناطیس، پایدارترین حالت مغناطیسی است که برای نظم فری‌مغناطیس، 6 نوع نظم اسپینی مختلف وجود دارد. تقریب‌های شیب تعمیم‌یافته و چگالی اسپینی موضعی برای توصیف گاف نواری و گشتاور مغناطیسی مورد انتظار این ترکیب، مناسب نبوده‌اند و بنابراین تقریب دیگری نظیر تقریب GGA+U مورد استفاده قرار گرفت که با استفاده از آن مقادیر گاف نواری و پارامترهای شبکه بهبود یافتند. در تقریب هابارد مقادیر مختلف U مورد بررسی قرار گرفتند و مقدار 5_/4 U= الکترون‌ولت برای محاسبات بعدی انتخاب گردید. تأثیر فشار بر گاف نواری محاسبه و بر طبق آن با افزایش فشار گاف نواری در هر دو حالت اسپین بالا و پایین کاهش می‌یابد. نتایج ثابت‌های شبکه در توافق با نتایج تجربی است اما کمیت‌های مدول حجمی‌، گشتاور مغناطیسی و گاف نواری به‌صورت تجربی گزارش نشده‌اند