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Erschienen in: Journal of Nanoparticle Research 3/2018

01.03.2018 | Research Paper

Charge-doping and chemical composition-driven magnetocrystalline anisotropy in CoPt core-shell alloy clusters

verfasst von: P. Ruiz-Díaz, M. Muñoz-Navia, J. Dorantes-Dávila

Erschienen in: Journal of Nanoparticle Research | Ausgabe 3/2018

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Abstract

Charge-doping together with 3d-4d alloying emerges as promising mechanisms for tailoring the magnetic properties of low-dimensional systems. Here, throughout ab initio calculations, we present a systematic overview regarding the impact of both electron(hole) charge-doping and chemical composition on the magnetocrystalline anisotropy (MA) of CoPt core-shell alloy clusters. By taking medium-sized Co n Pt m (N = n + m = 85) octahedral-like alloy nanoparticles for some illustrative core-sizes as examples, we found enhanced MA energies and large induced spin(orbital) moments in Pt-rich clusters. Moreover, depending on the Pt-core-size, both in-plane and off-plane directions of magnetization are observed. In general, the MA of these binary compounds further stabilizes upon charge-doping. In addition, in the clusters with small MA, the doping promotes magnetization switching. Insights into the microscopical origins of the MA behavior are associated to changes in the electronic structure of the clusters.

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Zurück zum Zitat Dreizler R M, Gross E K U (1990) Density functional theory. Springer, Berlin, pp 186–187CrossRef Dreizler R M, Gross E K U (1990) Density functional theory. Springer, Berlin, pp 186–187CrossRef
Zurück zum Zitat Gleiter H, Weissmüller J, Wollersheim O, Würschum R (2001) Nanocrystalline materials: a way to solids with tunable electronic structures and properties. Acta Mater 49(4):737–745CrossRef Gleiter H, Weissmüller J, Wollersheim O, Würschum R (2001) Nanocrystalline materials: a way to solids with tunable electronic structures and properties. Acta Mater 49(4):737–745CrossRef
Zurück zum Zitat Gruner M E, Rollmann G, Entel P, Farle M (2008) Multiply twinned morphologies of fept and copt nanoparticles. Phys Rev Lett 100:087,203CrossRef Gruner M E, Rollmann G, Entel P, Farle M (2008) Multiply twinned morphologies of fept and copt nanoparticles. Phys Rev Lett 100:087,203CrossRef
Zurück zum Zitat Jungwirth T, Marti X, Wadley P, Wunderlich J (2016) Antiferromagnetic spintronics. Nat Nanotechnol 11:231–241CrossRef Jungwirth T, Marti X, Wadley P, Wunderlich J (2016) Antiferromagnetic spintronics. Nat Nanotechnol 11:231–241CrossRef
Zurück zum Zitat Khajetoorians A A, Wiebe J, Chilian B, Lounis S, Blügel S, Wiesendanger R (2012) Atom-by-atom engineering and magnetometry of tailored nanomagnets. Nat Phys 8(6):497–503CrossRef Khajetoorians A A, Wiebe J, Chilian B, Lounis S, Blügel S, Wiesendanger R (2012) Atom-by-atom engineering and magnetometry of tailored nanomagnets. Nat Phys 8(6):497–503CrossRef
Zurück zum Zitat Parr R G, Yang W (1989) Density-functional theory of atoms and molecules. Oxford University Press, Oxford, pp 186–194 Parr R G, Yang W (1989) Density-functional theory of atoms and molecules. Oxford University Press, Oxford, pp 186–194
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Metadaten
Titel
Charge-doping and chemical composition-driven magnetocrystalline anisotropy in CoPt core-shell alloy clusters
verfasst von
P. Ruiz-Díaz
M. Muñoz-Navia
J. Dorantes-Dávila
Publikationsdatum
01.03.2018
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Nanoparticle Research / Ausgabe 3/2018
Print ISSN: 1388-0764
Elektronische ISSN: 1572-896X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11051-018-4164-z

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