چکیده

در این مقاله انتگرال ­های تبادلی در فریت شش‌ضلعی مغناطوالکتریکی SrCo2Ti2Fe8O19 با استفاده از تئوری تابع چگالی محاسبه شده­ اند. برای به دست‌آوردن 10 انتگرال تبادلیِ بین-زیرشبکه ­ای و انتگرال تبادلی درون‌-زیرشبکه­ ای، ساختارهای الکترونیکی و انرژی­ های کل 20 آرایش اسپینی با استفاده از روش تقریب گرادیان تعمیم یافته (GGA) + U محاسبه شده­ اند. وابستگی انتگرال­ های تبادلی به U مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه میان انتگرال­ های تبادلی در SrFe12O19 و انتگرال­ های تبادلی در SrCo2Ti2Fe8O19 نشان می­دهد که جانشانی CO و Ti، بیشترِ برهم­کنش ­ها شامل مکان­ های 12k را کاهش می­دهد. ارزیابی بر مبنای انتگرال­­ های تبادلی ما نشان می ­دهد که برهم­کنش مغناطیسی بین بلوک­ های R و S به ­طور قابل‌توجهی در SrCo2Ti2Fe8O19 کاهش می ­یابد.

1-مقدمه

هگزافریت SrFe12O19 نوع M (SFO)، به دلیل پایداری شیمیایی عالی و ویژگی­ های مغناطیسی منحصر به فرد آن، برای دهه­ ها در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. تلاش­ های فراوانی، ازجمله جانشانی Fe3+ و Sr2+ با سایر یون ­های فلزی و یون­های خاکی کمیاب، جهت بهبود ویژگی­ های آن برای کاربردهای خاص انجام گرفته‌است. اخیراً مشخص شده که یکی از فریت­ های جانشانی‌شده Sr-M، یعنی (SCTFO) SrCo2Ti2Fe8O19 در دمای اتاق، مغناطوالکتریک است. محققان مغناطیس‌شدگی و قطبش الکتریکی بزرگی را به طور همزمان در SCTFO بالاتر از دمای اتاق، و یک اثر بزرگ میدان الکتریکی بر مغناطیس‌شدگی را گزارش کردند. ازآنجاکه کاربرد اکثر مواد چند فروئیکی تک فازِ کشف‌شده به دلیل اثر مغناطوالکتریکی ضعیف و دمای عملیاتی پایین متوقف شده، لذا گزارش در مورد SCTFO، دستگاه مغناطوالکتریکی نویدبخشی را در دمای اتاق ارائه می‌دهد...