Studi Magnetik Anisotropi dari Material Feromagnetik Dua Dimensi CrI3 Menggunakan Perhitungan Density Functional Theory
Kemajuan dalam instrumentasi dan elektronik telah memungkinkan eksperimen untuk menghasilkan sejumlah besar hasil dan dalam bidang ilmu material komputasi. Kelimpahan data dimungkinkan terutama karena keberhasilan density functional theory (DFT) dan perkembangan kemampuan komputasi yang cepat. Selama satu dekade terakhir, material dua dimensi (2D) telah menjadi terdepan dibeberapa bidang penelitian termasuk baterai, katalisis, elektronik, dan fotonik. Peningkatan daya komputasi yang terus-menerus dan kemajuan signifikan dari metode teoritis dan algoritma numerik telah mendorong ke titik di mana perhitungan first principle sebanding dengan eksperimen dalam hal akurasi dan sangat unggul dalam hal kecepatan dan biaya. Penelitian ini berkaitan dalam memanfaatkan pendekatan DFT, khususnya untuk membangun model dengan menghitung magnetic anisotropy energy (MAE) dan mekanisme besar kecilnya nilai MAE dalam material feromagnetik 2D monolayer CrI3 menggunakan program CPVO. Kontribusi MAE dihitung dengan mempertimbangkan magnetocrystalline anisotropy energy (MCAE) yang berasal dari spin-orbit coupling (SOC). MCAE dihitung menggunakan dua metode, yaitu dari total energi dan grand-canonical force theorem. Hasil dari MCAE pada penelitian ini sebesar 1,7 meV/unit sel dan memverifikasi bahwa material feromagnetik 2D monolayer CrI3 memiliki magnetik anisotropi yang kuat dengan sumbu-mudah (easy-axis) tegak-lurus (out-of-plane) dengan bidang kristal dan hasil ini sesuai dengan hasil eksperimen. Kontribusi MCAE positif terdapat pada garis Γ ̅-3/4Γ ̅K dan kontribusi MCAE negatif terdapat pada poin gamma Γ ̅ dalam zona Brillouin 2D pertama.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2202020054
Keyword