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立方尖晶石铁氧体中 Zn 配位点的多样性:Zn d 带的磁性和影响
Journal of Materials Science ( IF 3.5 ) Pub Date : 2023-03-24 , DOI: 10.1007/s10853-023-08357-y César Tejera-Centeno , Rubén Rico , Silvia Gallego
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更新日期:2023-03-25
Journal of Materials Science ( IF 3.5 ) Pub Date : 2023-03-24 , DOI: 10.1007/s10853-023-08357-y César Tejera-Centeno , Rubén Rico , Silvia Gallego
锌取代的镍铁氧体 (Zn x Ni 1 − x Fe 2 O 4 ) 根据密度泛函理论 (DFT) 在 DFT + U 近似下针对x ≤ 0.50 进行研究,特别感兴趣的是了解 Zn 对净磁化强度的影响。使用 ZnFe 2 O 4作为参考,证明 Zn d带的局域化对 Zn 占据四面体 (Zn A ) 或八面体 (Zn B ) 配位点的偏好有很大影响,这在 ZnFe 2 O 4个相当于正尖晶石和反尖晶石形式的相对稳定性。这会影响晶格体积,Zn A有利于更大的晶格膨胀。随着 Zn A和 Zn B以不同的方式改变磁性亚晶格中原子的平衡,系统的磁性出现了其他重要后果:虽然 Zn A通过减少少数自旋贡献增强了整体磁化强度,但 Zn 的情况恰恰相反乙。另一方面,无论 Zn 的分布如何,Zn 都不会显着改变主要的磁交换相互作用,而软 NiFe 2 O 4的磁各向异性被进一步削弱。我们的模拟支持在 Zn x Ni 1 − x Fe 2 O 4的八面体位置存在显着比率的 Zn 原子,主要是随着 Zn 浓度的增加,限制了Zn增加 NiFe 2 O 4磁化强度的能力代换。
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