Logotipo del repositorio

Magnetic couplings and magnetocaloric effect in the GdTX (T=Sc, Ti, Co, Fe; X=Si, Ge) compounds

cnea.tipodocumentoARTÍCULO CIENTÍFICO
dc.contributor.authorGarcia, Daniel Julio
dc.contributor.authorVildosola, Veronica Laura
dc.contributor.authorCornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian
dc.date.accessioned2025-12-11T23:31:18Z
dc.date.available2025-12-11T23:31:18Z
dc.date.issued2020-07
dc.description.abstractWe compute the magnetocaloric effect (MCE) in the GdTX (T = Sc, Ti, Co, Fe; X = Si, Ge) compounds as a function of the temperature and the external magnetic field. To this end we use a density functional theory approach to calculate the exchange–coupling interactions between Gd3+ ions on each compound. We consider a simplified magnetic Hamiltonian and analyze the dependence of the exchange couplings on the transition metal T, the p-block element X, and the crystal structure (CeFeSi-type or CeScSi-type). The most significant effects are observed for the replacements Ti → Sc or Fe → Co which have an associated change in the parity of the electron number in the three dimensional level. These replacements lead to an antiferromagnetic contribution to the magnetic couplings that reduces the Curie temperature and can even lead to an antiferromagnetic ground state. We solve the magnetic models through mean field and Monte Carlo calculations and find large variations among compounds in the magnetic transition temperature and in the magnetocaloric effect, in agreement with the available experimental data. The magnetocaloric effect shows a universal behavior as a function of temperature and magnetic field in the ferromagnetic compounds after a scaling of the relevant energy scales by the Curie temperature TC.
dc.description.institutionalaffiliationFil: Garcia, Daniel Julio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Vildosola, Veronica Laura. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Cornaglia de la Cruz, Pablo Sebastian. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.identifier.issn0953-8984
dc.identifier.urihttps://nuclea.cnea.gob.ar/handle/20.500.12553/8419
dc.publisherIOP Publishing
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/reference/hdl/11336/146602
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/ab7e5a
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1088/1361-648X/ab7e5a
dc.rights.licenseinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.licensehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subjectDFT
dc.subjectMAGNETOCALORIC EFFECT
dc.subjectMONTE CARLO
dc.subjectRTX COMPOUNDS
dc.subjectFísica de los Materiales Condensados
dc.subjectCiencias Físicas
dc.subjectCIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.titleMagnetic couplings and magnetocaloric effect in the GdTX (T=Sc, Ti, Co, Fe; X=Si, Ge) compounds
dc.typeARTÍCULO
dc.type.versionVersión publicada

Archivos