Efecto hall anómalo en óxido de hierro (α-Fe2Oз)

Abstract

En este documento se presentan los resultados de la investigación sobre las propiedades físicas y el efecto Hall del óxido de hierro α-Fe2Oз con distintos acoples magnéticos, utilizando la teoría funcional de la densidad (DFT). Se observó la dependencia de las propiedades electrónicas, estructurales, magnéticas y de transporte con los distintitos acoples magnéticos, teniendo en cuenta la interacción espín orbita. Igualmente, se determinó que el compuesto presenta el comportamiento de un material semiconductor con una brecha de energía indirecta de aproximadamente 2.2 eV tal como se ha reportado experimentalmente. Además, se observa un gap de energía de 1,1 eV para la configuración ferromagnética y un comportamiento metálico para la configuración no magnético. Además, se encontró la presencia señales considerables de conductividad Hall anómala cerca del nivel de Fermi, lo cual no se esperaría por ser un material antiferromagnético. Recientes estudios experimentales muestran que este material antiferromagnético posee respuesta Hall, lo cual es fundamental en las aplicaciones tecnológicas, como las memorias magnéticas. Se espera que el presente trabajo contribuya al descubrimiento de fenómenos y materiales emergentes para el desarrollo de futuros dispositivos espintrónicos. Se observa un ferromagnetismo en las dos fases estructurales de α-Fe2Oз dado que existe una asimetría entre la densidad de estados de espín mayoritario y minoritario, permitiendo el transporte de carga de espín en este material.