Interplay of local moment and itinerant magnetism in cobalt-based Heusler ferromagnets: Co₂TiSi, Co₂MnSi and Co₂FeSi

近日，上海大学量子与分子结构国际中心(ICQMS)、理学院物理系任伟团队在《Physical Review B》发表题为《Interplay of local moment and itinerant magnetism in cobalt-based Heusler ferromagnets: Co₂TiSi, Co₂MnSi and Co₂FeSi》的文章。

Fig1. Calculated band structures of the Co₂BSi compounds. Majority spin bands are shown in blue and minority spin in red. Electronic densities of states are in the bottom panels.

Fig2. Spin excitations for Co₂BSi plotted as the imaginary part of the susceptibility from TDDFT calculations.

哈斯勒合金具有丰富的物理特性，在新型材料开发与应用中具有非常大的潜在应用价值，一直是材料科学及凝聚态物理等领域中的重要研究内容。文章中利用第一原理计算研究了三种Co基哈斯勒合金（Co2TiSi, Co2MnSi 和Co2FeSi）的电子性质，磁性和自旋激发。通过能带计算发现Co2TiSi和Co2MnSi是半金属，而Co2FeSi不是，但Co2FeSi的输运极化非常强，配合其很高的居里温度，仍然是在自旋电子学中有用的材料之一。通过自旋波的计算，再现了Co2MnSi和Co2FeSi的居里温度的趋势，得出Co2FeSi具有很高居里温度的原因。固定磁矩计算 (FSM) 显示 Co2TiSi具有巡游铁磁性，而Co2FeSi和Co2MnSi分别显示出Fe和Mn的局部磁矩行为。

该工作由上海大学任伟教授（通讯作者）和密苏里大学David Singh教授课题组合作完成，其中上海大学为第一单位，上海大学物理系博士生秦冠华同学为论文第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、国家留学基金委、科技部、美国自然科学基金等项目的支持。

论文链接: https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.101.014427