Magnetic Properties of Cr Substituted SiTe Compounds

In this paper, we study the electronic and magnetic properties of Cr substituted SiTe in the rock-salt structure compound using the full potential linearized augmented plane wave method within the generalized gradient approximation to the exchange correlation potential. Two stoichiometries are studied: $CrSi_3Te_4$ with 25 %, and $CrSiTe_2$ with 50 % Cr substitution. We found, from the total energy calculations, that the equilibrium lattice constant for cubic $CrSi_3Te_4$ is 11.64 a.u. and a = 7.89 a.u. and c = 11.13 a.u. for tetragonal $CrSiTe_2$. The integer value of the calculated magnetic moment per unit cell, $4{\mu}_B$ for $CrSiTe_2$ suggests that this compound is halfmetallic. The magnetic moment per unit cell for $CrSi_3Te_4$ is slightly larger than $4{\mu}_B$. The magnetic moment on Cr atoms are 3.61 and $3.62{\mu}_B$ in the $CrSi_3Te_4$ and $CrSiTe_2$, respectively. The presence of Cr atoms causes that the other atoms become slightly magnetized in both compounds. The electronic properties and the magnetism are discussed with the calculated spin-polarized density of states.

SiTe에 Cr을 치환한 화합물의 자기적 성질

암염구조를 가진 SiTe에서 일부 Si를 Cr로 치환한 화합물에 대한 전자구조와 자성을 교환상관퍼텔셜에 일반기울기 근사를 쓴 full potential linearized augmented plane wave 에너지 띠 계산방법을 이용하여 연구하였다. Si 대신 25 %의 Cr을 치환한 $CrSi_3Te_4$ 및 50 %를 치환한 $CrSiTe_2$를 고려하였다. 총에너지 계산으로 $CrSi_3Te_4$는 11.64 a.u, $CrSiTe_2$는 a = 7.89 a.u., c = 11.13 a.u.의 평형격자상수를 가짐을 알았다. $CrSiTe_2$는 단위부피당 정수인 $4{\mu}_B$의 자기모멘트를 가지는 반쪽금속성을 나타냈으며, $CrSi_3Te_4$는 단위부피당 자기모멘트가 $4{\mu}_B$보다 미세하게 컸다. 두 화합물 모두에서 치환되어 들어간 Cr은 $3.6{\mu}_B$ 정도의 자기모멘트를 가졌으며, Si나 Te는 약하게 자기화되었다. 계산된 스핀분극 상태밀도를 이용하여 이 두 화합물의 자성을 논의하였다.