В рамках метода функционала плотности проведены расчеты электронной зонной структуры, частот колебаний кристаллической решетки, оптических и магнитных свойств кристалла EuB4O7 со структурой типа alpha-SrB4O7. Обнаружено, что данное соединение является диэлектриком с шириной запрещенной зоны порядка 4 eV. Установлено, что основным состоянием для указанного кристалла является состояние с ферромагнитным упорядочением спинов Eu2+. Вычислены константы обменного взаимодействия, в рамках приближения молекулярного поля проведена оценка температуры ферромагнитного упорядочения (Tc~ 1 K). Соединение EuB4O7 является магнитным пироэлектриком и, следовательно, может проявлять магнитоэлектрические свойства. Вычисленная величина изменения поляризации при ферромагнитном упорядочении для данного кристалла составила 3973 muC/m2. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант N 16-32-00373мол\_а) и программы СО РАН N II.2П. Результаты работы получены с использованием вычислительных ресурсов МВК НИЦ "Курчатовский институт" (http://computing.kiae.ru/).
Yu.S. Oseledchik, A.L. Prosvirnin, A.I. Pisarevskiy, V.V. Starshenko, V.V. Osadchuk, S.P. Belokrys, N.V. Svitanko, A.S. Korol, S.A. Krikunov, A.F. Selevich. Opt. Mater. 4, 669 (1995)
A.I. Zaitsev, A.S. Aleksandrovskii, A.V. Zamkov, A.M. Sysoev. Inorg. Mater. 42, 1360 (2006)
K. Machida, H. Hata, K. Okuno, G. Adachi. J. Shiokawa. J. Inorg. Nucl. Chem. 41, 1425 (1979)
K. Machida, G. Adachi, J. Shiokawa. Acta Cryst. B 36, 2008 (1980)
G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 558 (1993)
G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 11169 (1996)
G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 1758 (1999)
P.E. Blochl. Phys. Rev. B 50, 17953 (1994)
J.P. Perdew. In: Electronic Structures of Solids' 91 / Eds P. Ziesche, H. Eschrig. Akademie Verlag, Berlin (1991). P. 11
H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
S.L. Dudarev, G.A. Botton, S.Y. Savrasov, C.J. Humphreys, A.P. Sutton. Phys. Rev. B 57, 1505 (1998)
X. Hu, J. Wang, B. Teng, C.-K. Loong, M. Grimsditch. J. Appl. Phys. 97, 033501 (2005)
В.И. Зиненко, М.С. Павловский, А.И. Зайцев, А.С. Крылов, А.С. Шинкоренко. ЖЭТФ 142, 511 (2012)
Y. Wang, M. Feng, H. Wang, P. Fu, J. Wang, X. Cao, G. Lan. J. Phys.: Condens. Matter 19, 436207 (2007)
J.M. An, K.D. Belashchenko. Phys. Rev. B 88, 054421 (2013)
D.B. Ghosh, M. De, S.K. De. Phys. Rev. B 70, 115211 (2004)
M. Gajdos, K. Hummer, G. Kresse, J. Furthmuller, F. Bechstedt. Phys. Rev. B 73, 045112 (2006)
Z. Jiao, S. Li, Q. Yan, X. Wang, D. Shen. J. Phys. Chem. Solids 72, 252 (2011)
V. Petrov, F. Noack, D. Shen, F. Pan, G. Shen, X. Wang, R. Komatsu, V. Alex. Opt. Lett. 29, 4, 373 (2004)
J.W. Kim, S. Artyukhin, E.D. Mun, M. Jaime, N. Harrison, A. Hansen, J.J. Yang, Y.S. Oh, D. Vanderbilt, V.S. Zapf, S.-W. Cheong. Phys. Rev. Lett. 115, 137201 (2015)