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First-principles study of magnetic properties of L1_0-ordered MnPt and FePt alloys

机译：L1_0有序MnPt和FePt合金的磁性的第一性原理研究

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Using first-principles methods, we study the magnetic and electronic properties of three different spin configurations of the L1_0 phase of FePt and MnPt alloys. It is found that MnPt and FePt may be approximately considered as magnetic antipodes with opposite ferromagnetic (FM)-antiferromagnetic (AFM) and in-plane/ out-of-plane magnetocrystalline anisotropy (MCA) relationships. In MnPt, the most stable phase is the AFM configuration with AFM chessboard spin coupling in the (001) plane, FM spin coupling between (001) planes, and all spin directions aligned in the (001) plane. Whereas in FePt, the most stable is the FM configuration with all spin directions aligned perpendicular to (001) plane. The out-of-plane MCA of MnPt is more than an order of magnitude less (～0.1 meV) than that of FePt (～2.9 meV) in their corresponding magnetic ground states. Our calculations indicate that an AFM state can be achieved in FePt by a small variation in tetragonality ratio (from 0.98 to 0.94). A pseudogap is observed at the Fermi energy for MnPt and just below the Fermi energy for FePt for the chessboard AFM model. This pseudogap may explain the ground-state magnetic configuration of MnPt.
机译：使用第一原理方法，我们研究了FePt和MnPt合金的L1_0相的三种不同自旋构型的磁性和电子性质。发现MnPt和FePt可以近似地视为具有相反铁磁（FM）-反铁磁（AFM）和面内/面外磁晶各向异性（MCA）关系的磁对映体。在MnPt中，最稳定的相位是AFM配置，在（001）平面中具有AFM棋盘旋转耦合，在（001）平面之间具有FM自旋耦合，并且所有旋转方向在（001）平面中对齐。而在FePt中，最稳定的是FM配置，其所有自旋方向都垂直于（001）平面对齐。在相应的磁性基态下，MnPt的面外MCA比FePt的面外MCA（〜2.9 meV）小一个数量级。我们的计算表明，通过四方性比的小幅度变化（从0.98到0.94），可以在FePt中实现AFM状态。对于棋盘原子力显微镜模型，在MnPt的费米能处观察到伪间隙，而在FePt的费米能处观察到伪间隙。该伪间隙可以解释MnPt的基态磁性结构。

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