Электронное строение и магнитные свойства легированного состава Al$_{1-x}$Ti$_{x}$N ($x$ = 0.03, 0.25) на основе кубического нитрида алюминия по данным ab initio моделирования

На основании результатов ab initio зонных расчетов предпринято исследование фазовой устойчивости, электронного строения и магнитных свойств составов Al$_{1-x}$Ti$_{x}$N на основе метастабильной модификации нитрида алюминия со структурой каменной соли при малых ($x$ = 0.03) и больших ($x$ = 0.25) концентрациях титана в системе. Показано, что при малых $x$ частичное замещение характеризуется положительным значением энтальпии, однако с увеличением концентрации титана оно меняет знак. Согласно результатам расчета зонной структуры, легированные составы обладают электронной проводимостью, при этом для $x$ = 0.03 примесные атомы титана обладают локальными магнитными моментами ($\sim$0.6 $\mu_{\mathrm{B}}$), а электронный спектр характеризуется 100% спиновой поляризацией прифермиевских состояний. Рассмотрены также некоторые особенности химической связи в кубических фазах Al$_{1-x}$Ti$_{x}$N.