Influence of Pressure on the Electronic and Magnetic Properties of the ZnSeTe Solid Solution Doped with Fe Atoms

Abstract

У даній роботі розглядаються структурні характеристики утворення твердого розчину ZnSeTe. Після введення домішки заміщення Fe, були розраховані електронні енергетичні спектри та густини електронних станів. Виявлено суттєві зміни параметрів електронної структури та магнітних властивостей, зумовлені зовнішнім гідростатичним тиском. Установлено, що легований твердий розчин ZnFeSeTe за нормальних умов є напівпровідником для обох спінових орієнтацій. Однак під дією гідростатичного тиску цей матеріал переходить у металевий стан, оскільки 3d стани заліза тепер знаходяться на рівні Фермі. Під дією тиску магнітний момент суперелемента зменшується більш ніж у шість разів, тобто з 4,0 до 0,67 магнетона Бора.

First, this work examines the structural characteristics of the formation of a ZnSeTe solid solution. Further, after the introduction of Fe substitution impurity, electronic energy spectra and densities of electronic states were calculated. Significant changes in parameters of the electronic structure and magnetic properties caused by external hydrostatic pressure were revealed. It was found that the doped solid solution of ZnFeSeTe under normal conditions is a semiconductor for both spin orientations. However, under the action of hydrostatic pressure, this material turns into a metallic state, since the 3d states of iron are now at the Fermi level. Under the influence of pressure, the magnetic moment of the supercell decreases by more than six times, that is, from 4.0 to 0.67 Bohr magnetons.