Автореферат (1104966), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В линейном НП (> 2.3Å) основное состояниесоответствует значению проводимости 2G0 и «состояние с низкой проводимостью»исчезает, то есть в смешанных Pt-Fe НП для конфигурации «зиг-заг» в зависимости отмежатомного расстояния может существовать состояние как с «низкой», так и с«высокой» проводимостью.Для объяснения магнитных свойств и появления спинового фильтра в смешанныхPt-Fe НП проведено подробное исследование зонной структуры НП. На рис.
6представлена ППС для Pt-Fe НП в конфигурации «зигзаг». В зонной структуре Pt-Fe НПобразуются три гибридные зоны: dxy–dx2, s–dz2 и dxz–dyz. В состоянии спинового фильтра(«состояние с низкой проводимостью») образуется (рис. 7, б)) только dxz–dyz гибридная зона на уровне Ферми. Эта зона дает основной вклад в полную ПС на уровне Ферми.14Новая- dxz–dyz гибридная зона образованаперекрытием электронных орбиталей вплоскости, ортогональной к оси провода(а)(б)Рис.6. Зависимость ППС атомов Fe и Pt в проводе в зигзаговой конфигурации при среднем межатомномрасстоянии 2.2Å от E- Ef: спин поляризованное состояние («состояние с высокой проводимостью») (а) испиновый фильтр («состояние с низкой проводимостью») (б).Проводимость равномерно смешанных Au-Co нанопроводовПоследняя часть этой работы посвящена изучению спин-поляризованногоэлектронного транспорта в магнитных Au-Co смешанных НП.Для количественной оценки спиновой поляризации электронного транспорта черезНПопределимстепеньспиновойполяризации[12]:(3)На рис.
7, кривая 4 представлена зависимость g от межатомного расстояния для Au-Coпровода. Степень спиновой поляризации (g) возрастает до 0.99 для Au-Co НП (см. рис.8,кривая 4). Таким образом, расчеты спектров проводимости показали, что Au-Co НП вконфигурации«зиг-заг»представляетсобойспиновыйфильтр.Исследованиезависимости проводящих свойств от геометрии и атомной структуры провода показалоисчезновение спиновой поляризации электронного транспорта в линейном растянутомAu-Co НП, значения проводимости через каналы со спином вверх и со спином внизодинаковы и составляют 1G0 (рис.7, кривые 2, 3) во всем диапазоне (2.4 Å -2.8Å)существования линейной конфигурации нанопровода.15Рис.7. Зависимость проводимости в Au-Co проводе: полная проводимость (1), спин-поляризованнаяпроводимость состояния со спином вверх(2) и со спином вниз (3) а также степень спиновой поляризации (g)квантового электронного транспорта(4) от межатомного расстояния.В Заключении сформулированы основные результаты и выводы:1.
Показано, что в смешанных НК в исследованных конфигурациях (Ag-Au-Ag, AuAg-Ag, Co-Au-Co, Au-Co Co) добавление атомов Co увеличивает прочность контакта посравнению с чистым золотым (увеличивается значение силы, необходимой для разрываНК), а добавление атомов Ag приводит к увеличению диапазона межатомных расстояний,при которых возможно существование смешанного НК.2. В смешанном НКконфигурации Au-Co-Au на расстояниях больше 10.56 Åпроисходит вытягивание атомов золота из электродов с образованием стабильных (посравнению с чистыми золотыми НК) смешанных 5-ти атомных НК.3. Смешение атомов благородных (Au) и переходных металлов (Pt, Pd) с атомамимагнитных элементов приводит к стабилизации провода и повышению его устойчивости кдеформациям «растяжения-сжатия».4.
Формирование стабильных одномерных сплавов наблюдается даже для техэлементов, которые не сплавляются в кристаллическом массиве – Au-Co. Во всехбиметаллических нанопроводах при сжатии и переходе провода в конфигурацию «зиг-заг»происходит значительное уменьшение энергии его формирования. При этом наиболеевыгодным является формирование биметаллических нанопроводов с атомами Fe или Co вкачестве второго магнитного компонента.5. Биметаллические нанопровода, образованные из атомов Pt, Pd, Au в качествебазового элемента и атомов Co, Fe, Ni в качестве второго магнитного компонента16обладают магнитными свойствами. Максимальные значения магнитного моментасоответствуют нанопроводам типа Pd-, Pt-, Au-Fe, что свидетельствует о максимальнойнамагниченности биметаллических одномерных систем с железом в качестве второгокомпонента.6.
Для биметаллических нанопроводов с атомами Fe в качестве второго магнитногокомпонента(Pt-Fe,Pd-Fe,Au-Fe)прирастяжениинаблюдаетсяпереходизферромагнитного состояния в антиферромагнитное, сопровождающийся трансформациейпровода из конфигурации «зиг-заг» в линейную.7. Обнаружена зависимость проводящих свойств одномерных Pt -Fe нанопроводовот их геометрии. Обнаружено появление спиновой поляризации электронного транспортав “зиг-заг” конфигурации НП при ферромагнитном упорядочении магнитных моментоватомов железа и ее исчезновение в линейном Pt -Fe нанопроводе с одинаковым в обоихслучаях значением проводимости 1 G0.8.
Обнаружено два режима проводимости в «зигзаговых»конфигурациях Pt -Feнанопроводов: «высокопроводящее состояние» и «низкопроводящее состояние». Для«высокопроводящего состояния» величина проводимости через спин-вверх канал порядка2 G0, а через спин-вниз канал 1 G0. Для «низкопроводящего состояния» транспорт естьтолько через спин-вверх канал на уровне Ферми (~ 1 G0), транспорт через спин-внизканал равен нулю. («низкопроводящее состояние» является основным состоянием для«зигзаговой» конфигурации Pt -Fe нанопроводов).9. Расчеты проводимости показали, что «низкопроводящее состояние» Au-Co и PtFe нанопроводов представляет собой спин-фильтр систему.17ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА[1] Andrei Sokolov, Chunjuan Zhang, Evgeny Y. Tsymbal, Jody Redepenning, Bernard Doudin,Nature Nanotechnology, 2, 171-175 (2007)[2] Stefan Egle, Cecile Bacca, Hans-Fridtjof Pernau, Magdalena Huefner, Denise Hinzke, UlrichNowak, Elke Scheer, Phys.
Rev. B ,81, 134402 (2010)[3] S. Di Napoli, A. Weichselbaum, P. Roura-Bas, A. A. Aligia, Y. Mokrousov, S. Blugel, Phys.Rev. Lett. 110, 196402 (2013)[4] Renato B. Pontes, E. Z. da Silva, A. Fazzio, Antonio J. R. da Silva, J. AM. CHEM. SOC.,130, 9897–9903(2008)[5] W. Kohn and L.J. Sham., 140:A1133, (1965)[6] S. Sanvito, to appear on :”Handbook of Computational Nanotechnology”[7] S. Sanvito, C.J.
Lambert, J.H. Jefferson, A.M Bratkovsky, Phys. Rev. B, 59, 11936 (1999)[8] A. R. Rocha, V. M. Garc´ıa-Su´arez, S. Bailey, C. Lambert, J. Ferrer, S. Sanvito, «TheSmeagol method for spin- and molecular-electronics», Phys. Rev. B. 73, 085414 (2006)[9] A. R. Miedema, P. F. de Shatel, F. R. de Boer, Physica 100B, 1–28 (1980)[10] Tsysar K.M., Bazhanov D.I., Smelova E.M., Saletsky A.M., Phys.
Status Solidi B, том 251,№ 4, с. 871-876,(2014)[11] G. A. Sawatzky, W. Geertsman and C. Haas, J. Magn. Magn. Mater., 3, 37, (1976)[12] V. Repain, J. M. Berroir, S. Rousset, J. Lecoeur, , Surf. Sci., 447, L152 (2000)18СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ1. E.M. Smelova, K. M. Tsysar, A. M. Saletsky, Emergence of spin-filter states in Pt-Fenanowires // Physical Chemistry Chemical Physics, 2014, 16, c.8360-8366.2. Е. М. Смелова, К. М. Цысарь, Д. И. Бажанов, А.
М. Салецкий, Атомная иэлектронная структуры смешанных проводов Au и Co. Исследование методомпервопринципной молекулярной динамики // Письма в ЖЭТФ, 2011, том 93, вып. 3, с.139-142.3. K. M. Tsysar, D. I. Bazhanov, E. M. Smelova, A. M. Saletsky, Emergence of giantmagnetic anisotropy in freestanding Au/Co nanowires // Applied Physics Letters, 2012, 101, c.043108.4. К. М. Цысарь, Е.
М. Смелова, Д. И. Бажанов, А. М. Салецкий, Влияниедеформаций растяжения-сжатия на состояние магнитного упорядочения смешанных Pd-Feнанопроводов // Письма в ЖЭТФ, 2011, том 94, вып. 3, с. 246-251.5. K. M. Tsysar, D. I. Bazhanov, E. M. Smelova, A. M. Saletsky, Effect of alloying ofmagnetic and non-magnetic low reactivity atoms into atomic chain, // Phys. Status Solidi B, том251, 2014, № 4, с. 871-876.6. Е.
М. Смелова, А. Л. Клавсюк, К. М. Цысарь, А. М. Салецкий, Исследованиемеханических и электронных свойств Ag-Au и Co-Au наноконтактов методомпервопринципной молекулярной динамики // Вестник Московского Университета Серия3. Физика. Астрономия, 2013, №1, с. 88-91.7. Е. М. Смелова, К. М. Цысарь, А. М. Салецкий, Электронная квантоваяпроводимость в биметаллических Pt-Fe нанопроводах //Известия РАН, Серияфизическая, 2014, 78, № 2, с. 149-151.8. А. Л. Клавсюк, С.В. Колесников, Е. М. Смелова, А.
М. Салецкий, Моделированиепроцессов формирования металлических наноконтактов методом молекулярной динамики// Физика Твёрдого Тела, 2011, том 53, вып.11, с. 2237-2242.9. А. Л. Клавсюк, С. В. Колесников, Е. М. Смелова, А. М. Салецкий, Исследованиемеханических свойств палладиевых наноконтактов методом молекулярной динамики //Письма в ЖЭТФ, 2010, том 91, вып. 3, с.169-172.10.Е.
М. Смелова, К. М. Цысарь, Исследование квантовых свойств золотыхнаноконтактов // Сборник тезисов XVI Международной научной конференции студентов,аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2009", Москва (Россия), 8-12 Апреля, 2009,(секция физика твердого тела),11.Е. М. Смелова, К. М. Цысарь, Д. И. Бажанов, А.
М. Салецкий, Исследованиесвойств атомной и электронной структуры золотых наноконтактов из первых принципов //Сборник тезисов VII национальной конференции «Рентгеновское, Синхротронноеизлучения, Нейтроны и Электроны для исследования наносистем и материалов Нано-БиоИнфо-Когнитивные технологии РСНЭ-НБИК-2009», Москва (Россия) 16-21 ноября, 2009,с.521.1912.К. М.
Цысарь, Е. М. Смелова, Исследование квантовых свойств золотыхнаноконтактов // Сборник тезисов XVII Международной научной конференции студентов,аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2010», Москва (Россия), 8-12 Апреля , 2010.13.A. L. Klavsyuk, S. V. Kolesnikov, E. M. Smelova and A. M. Saletsky, Structure,quantum effects and magnetism in transition metal nanocontacts, // Absracts book of The 2ndRussian-Japanese Young Scientists Conference on NanoMaterials and NanoTechnology",Tokyo, Japan, 21 - 22 septemer, 2010, c.2.14.А. Л. Клавсюк, С.В. Колесников, Е.М.
Смелова, А.М. Салецкий,Механические свойства атомных палладиевых контактов, // Сборник тезисовшестнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодыхученых, Волгоград, 2010, с. 108.15.K. M. Tsysar, E. M. Smelova, D. I. Bazhanov, A.M. Saletsky, The emerging ofgiant magnetic anisotropy in Au-Co nanowires // Absracts book of “19th InternationalSymposium NANOSTRUCTURES: Physics and Technology” NANO-2011, Ekaterinburg,Russia, 20–25 June, 2011.16.K.
M. Tsysar, E. M. Smelova, D. I. Bazhanov, A. M. Saletsky, The emerging ofgiant magnetic anisotropy in Au-Co nanowires // Absracts book of Moscow internationalsymposium of magnetism "MISM-2011", Moscow (Russian Federation), 21-25 August (2011),с.145.17.K. M.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
