Ημι-μεταλλικά Κράματα - μία νέα κατηγορία Σιδηρομαγνητών
Συνήθως τα κρυσταλλικά υλικά κατηγοριοποιούνται είτε ως μεταλλικά/αγώγιμα είτε ως ημιαγωγοί/μονωτές. Τα τελευταία παρουσιάζουν χάσμα στο EF, όντας μη-αγώγιμα (τουλάχιστον εν απουσία εμπλουτισμού ή ατελειών). Στην περίπτωση των σιδηρομαγνητών, όμως υπάρχει και μία τρίτη κατηγορία υλικών τα οποία είναι μεταλλικά για την μία κατεύθυνση του σπιν ενώ παρουσιάζουν χάσμα στο EF για την άλλη κατεύθυνση του σπιν. Τα υλικά αυτά είναι γνωστά ως ημι-μεταλλικοί σιδηρομαγνήτες και φυσιολογικά επιδεικνύουν 100% πόλωση κατά σπιν των ηλεκτρονίων στο EF και είναι υλικά χρήσιμα για εφαρμογές σπιντρονικής. Η ύπαρξη αυτών των υβριδικών υλικών αρχικά καταδείχθηκε από τον R.A. De Groot και του συνεργάτες του, που έδειξαν, βασιζόμενοι σε υπολογισμούς από πρώτες αρχές, ότι το NiMnSb, ένα κράμα τύπου Heusler, είναι ημι-μεταλλικό [R.A. DeGroot et al., Phys. Rev. Lett. 50, 2024 (1983)]. Οι θεωρητικές προβλέψεις επιβεβαιώθηκαν από πειράματα φωτοεκπομπής σε κρυστάλλους στα μέσα της δεκαετία του '90. Η ερευνητική μου δραστηριότητα επικεντρώνεται κυρίως στην μελέτη των ηλεκτρονικών και μαγνητικών ιδιοτήτων τέτοιων ημι-μεταλλικών υλικών χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις ηλεκτρονικής δομής από πρώτες αρχές που βασίζονται στη θεωρία του συναρτησιακού της πυκνότητας.
Αντιπροσωπευτικές δημοσιεύσεις:
- “Slater-Pauling Behavior and Origin of the Half-Metallicity of the Full-Heusler Alloys,” I. Galanakis, P.H. Dederichs, and N. Papanikolaou, Physical Review B 66, 174429 (2002).
- “Exchange interactions and temperature dependence of the magnetization in half--metallic Heusler alloys,” Ε.Sasioglu, L.M. Sandratskii, P. Bruno, and I. Galanakis, Physical Review B 72, 184415 (2005).
- “Effect of doping and disorder on the half-metallicity of full Heusler alloys,” I. Galanakis, K. Ozdogan, B. Aktas, and E. Sasioglu, Applied Physics Letters 89, 042502 (2006).
- “Defects in CrAs and related compounds as a route to half-metallic ferrimagnetism,” I. Galanakis, K. Ozdogan, E. Sasioglu, and B. Aktas, Physical Review B Rapid Communications 74, 140408(R) (2006).
- “Magnetic phase transition in half-metallic CoMnSb and NiMnSb semi-Heusler alloys upon Cu doping: First-principles calculations,” I. Galanakis, E. Sasioglu, and K. Ozdogan, Physical Review B 77, 214417 (2008).
Στοιχεία Επικοινωνίας
(+30) 2610 996308
galanakis (AT) upatras {DOT} gr