PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS// (2018, 20)
Volumen: 1, Numero: 1, Páginas: [13]p.
Along with the increasing precision in the control of matter at increasingly smaller scales, in recent years a field of research has been developed based on magnetic materials of technical interest, such as bimetallic clusters. Therefore, here we report a comprehensive study of bimetallic groups composed of cobalt and nickel with up to 7 atoms using ab initio methods in the GGA approach. We apply an unconstrained search method based on the inertia eigenvalue tensor to find the most stable configurations of the groups, obtaining a diverse set of structures with different geometric properties. We explore the effect of composition on the structural properties, chemical stability, magnetization and magnetic anisotropy energy (MAE) of the systems thus obtained. Our results indicate that the behavior of the conglomerates is mainly governed by the Co-Co interaction and, to a lesser extent, by the Co-Ni and Ni-Ni interactions. Furthermore, for a given group size, the magnetic moment increases by 2 ?B/Co-substitution plus 1 ?B/Ni substitution coming from the d-states of the cobalt and nickel nucleus, while in some cases the hybrid s-electrons unpaired can also give rise to itinerant magnetism. These features have been analyzed with the help of a Jellium model and have important consequences for the magnetism and magnetic anisotropy of clusters. Magnetic behavior and MAE present complex and intriguing landscapes, suggesting the possibility of precisely controlling magnetic states, adjusting the composition of the cluster, with the goal of technical implementation in fields such as molecular magnetism or quantum computing. In particular, cases like Co 6 Ni, Co 4 Ni 3 , CoNi 6 Co 2 Ni 5 and Co 3 Ni3 exhibit high relative stability and enhanced magnetic moments (around 10 ?B), making them promising candidates for applications. such as the storage of sub-nanometric magnetic information.
Junto con la creciente precisión en el control de la materia a escalas cada vez más pequeñas, en los últimos años se ha desarrollado un campo de investigación basado en materiales magnéticos de interés técnico, como los cúmulos bimetálicos. Por lo tanto, aquí informamos sobre un estudio completo de grupos bimetálicos compuestos de cobalto y níquel con hasta 7 átomos usando ab initiométodos en el enfoque GGA. Aplicamos un método de búsqueda sin restricciones basado en el tensor de valores propios de inercia para encontrar las configuraciones más estables de los grupos, obteniendo un conjunto diverso de estructuras con diferentes propiedades geométricas. Exploramos el efecto de la composición sobre las propiedades estructurales, la estabilidad química, la magnetización y la energía de anisotropía magnética (MAE) de los sistemas así obtenidos. Nuestros resultados indican que el comportamiento de los conglomerados se rige principalmente por la interacción Co-Co y, en menor medida, por las interacciones Co-Ni y Ni-Ni. Además, para un tamaño de grupo dado, el momento magnético aumenta en 2 ? B /Co-sustitución más 1 ? BLa sustitución de /Ni proveniente de los estados d del núcleo de cobalto y níquel, mientras que en algunos casos los electrones s híbridos no apareados también pueden dar lugar a un magnetismo itinerante. Estas características han sido analizadas con la ayuda de un modelo Jellium y tienen importantes consecuencias para el magnetismo y la anisotropía magnética de los cúmulos. El comportamiento magnético y MAE presentan paisajes complejos e intrigantes, lo que sugiere la posibilidad de controlar con precisión los estados magnéticos, ajustando la composición del cúmulo, con el objetivo de la implementación técnica en campos como el magnetismo molecular o la computación cuántica. En particular, casos como Co 6 Ni, Co 4 Ni 3 , CoNi 6 Co 2 Ni 5 y Co 3 Ni3 presentan una alta estabilidad relativa y momentos magnéticos mejorados (alrededor de 10 ? B ), lo que los convierte en candidatos prometedores para aplicaciones como el almacenamiento de información magnética subnanométrica.