Magnetic and structural properties of all-$d$ metal Mn-Ni-Ti Heusler alloys

Представлены теоретические исследования влияния различного атомного и магнитного упорядочения на структурные и магнитные свойства сплавов Mn$_2$Ni$_{1+x}$Ti$_{1-x}$, полностью состоящих из переходных металлов. Используя теорию функционала плотности, мы предсказываем основные структурные и магнитные состояния соединений с $x = 0, 0,25$, $0,5$ и $0,75$ как в кубических аустенитных, так и в тетрагональных мартенситных фазах. Обнаружено, что частичное замещение атомов Ti на Ni приводит к увеличению энергетического барьера между структурными фазами, к смене слоевого атомного упорядочения на чередующееся шахматное, а также к переходу от антиферромагнитного к ферромагнитному упорядочению спинов в кубической фазе. Все соединения с тетрагонально искаженной структурой демонстрируют конфигурацию спинов вне плоскости и магнитокристаллическую анизотропию тппа «легкая ось», за исключением тетрагональной фазы L1$_0$ Mn$_2$NiTi. Для последней структуры наблюдается магнитная анизотропия типа «легкая плоскость». Рассчитанные значения анизотропии сравнимы с таковыми для тетрагонального L1$_0$-FeNi.