Изучение электронной структуры соединения MgReO4 c зигзагообразными цепочками

Аннотация

Работа посвящена изучению электронной структуры и магнитных свойств соединения MgReO4 при помощи "первопринципных" расчетов с использованием программного пакета Vienna Ab initio Simulation Package (VASP). Для описания кристаллической и электронной структуры и магнитных свойств применен метод теории функционала плотности с учетом кулоновских корреляций (GGA, GGA+U, GGA+U+SOC). В ходе работы предсказана кристаллическая структура MgReO4. Для объяснения уменьшения локального магнитного момента на ионах Re рассмотрены два возможных механизма: влияние структурной димеризации и сильного спин- орбитального взаимодействия. Расчеты показали отсутствие димеров Re-Re и наличие значительного орбитального момента, который частично компенсирует спиновый магнитный момент. Анализ электронной структуры выявил, что MgReO4 не просто является слабым диэлектриком, но и относится к классу одномерных альтермагнетиков, характеризующихся антипараллельным порядком спинов и чередующимися спин- расщепленными зонами. Это открывает возможность для реализации различных спин-зависимых явлений, таких как аномальный эффект Холла. Дополнительно исследованы три подхода к оценке параметров обменного взаимодействия: модель Боннера-Фишера, метод полных энергий и анизотропная модель Гейзенберга-Китаева. Вычисления подтвердили наличие обменной анизотропии в системе, обусловленной сильным спин- орбитальным взаимодействием.