بررسي رفتار نيمه‌فلزي و هم ترازي نوارهاي مرزمشترك Mn2FeAl/GaAs(001) بر پايه نظريه تابعي چگالي

Half-metallic behavior and Band alignment of Mn2FeAl/GaAs(001) interface based on density functional theory

ويژگي هاي الكتروني ، انحراف نواري و مغناطيسي مرز‌مشترك GaAs/ Mn2FeAl توسط محاسبات اصول اوليه با استفاده از نظريه تابعي چگالي و تقريب گراديان تعميم‌يافته (GGA) مورد بررسي قرار‌گرفت.محاسبات نشان دادند كه مرز‌مشترك Mn - Mn/Ga از نظر انرژي پايدارتر از ديگر مرز مشترك هاي قابل بررسي بود.مطالعه همزمان سد‌شاتكي و پتانسيل الكتروستاتيكي براي اين ساختار نشان‌دهنده هم‌ترازي نواري نوع III (شكسته) مي‌باشد، جايي كه لبه نوار ظرفيت Mn2FeAl بالاتر از لبه نوار رسانش گاليوم آرسنايد مي‌باشد.ما يك انحراف نوار ظرفيت 54 .1 الكترون‌ولت و يك انحراف نوار رسانش 39 .1الكترون‌ولت را يافتيم.از اين‌رو (Mn2FeAl/GaAs (001 براي كاربرد‌هاي GMR و TMR پيشنهاد مي‌شود. در اين مرز مشترك شاهد بروز يك اختلاف پتانسيل الكترواستاتيكي به ميزان 0.056 ميكروولت و نيز بروز رفتار نيمه‌ فلزي هستيم

The electronic ,band offset and magnetic properties of Mn2FeAl /GaAs are investigated by first-principles calculations using density functional theory with generalized gradiant approgximation (GGA).The Mn - Mn/Ga interface is stable in terms of energy. The simultaneous analysis of the shotkey barriers and the electrostatic potential for this structure indicates the type III band alignment, where the valence band edge of Mn2FeAl is higher than that of conduction band edge of Gallium arsenide. We find a valence band offset (VBO) of 1.54eV and conduction band offset(CBO) of 1.39eV. Hence, Mn2FeAl /GaAs (001) is recommended for GMR and TMR applications. There was an electrostatic potential difference of 0.056 μV and also half-metallic behavior in this interface.