(CrAs)3(MnAs)3(110) 초격자의 전자구조와 자성에 대한 제일원리 연구

Abstract

Zinc-blonde 구조를 가지는 CrAs와 MnAs에서 (110)면 원자층으로 이루어진 초격자의 자성을 제일원리 방법을 이용하여 연구하였다. 이를 위해 CrAs와 MnAs의 (110)층이 각기 세 층씩 교대로 반복되는 <TEX>$(CrAs)_3(MnAs)_3(110)$</TEX> 초격자계의 전자구조를 총 퍼텐셜 선형보강평면파동(FLAPW) 에너지띠 방법을 이용하여 계산하였다. Cr-As로 이루어진 층과 Mn-As로 이루어진 층이 접합되는 계면에 있는 Cr과 Mn원자의 자기모멘트를 계산한 결과 각기 <TEX>$3.07\;\mu_B$</TEX>와 <TEX>$3.74\;\mu_B$</TEX>로 가운데 층의 Cr과 Mn의 자기모멘트 값인 <TEX>$3.06\;\mu_B$</TEX>와 <TEX>$3.76\;\mu_B$</TEX>보다 약간 크거나 작았다. 계산된 상태밀도로부터 이 계의 전자구조와 반쪽금속성을 고찰하였다. We investigated the magnetism and electronic structures for the layered structures consisting of (110) layers of zinc-blende CrAs and MnAs. We calculated the electronic structures for <TEX>$(CrAs)_3(MnAs)_3(110)$</TEX> superlattice consisted of alternating three layers of CrAs(110) and MnAs(110) by the full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method. The calculated magnetic moment of Cr in interface layer (<TEX>$3.07\;\mu_B$</TEX>) was slightly larger than that of Cr atom in center layer (<TEX>$3.06\;\mu_B$</TEX>), while that of interface Mn atom (<TEX>$3.74\;\mu_B$</TEX>) was slightly smaller than the value of Mn atom in center layer (<TEX>$3.76\;\mu_B$</TEX>). The electronic structure and half-metallicity in this superlattice were discussed using the calculated density of states.