,Robust Half-Metallicity in a Chromium-Substituted AlN

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We investigate half metallicity in a chromium (Cr)-substituted AlN dilute magnetic semiconductor using the full-potential linearized augmented plane-wave method.Our results show that Al0.75Cr0.25N is half metal and holds a net integer magnetic moment of 3μβ with lattice compression.The half-metallic nature is maintained from the relaxed lattice constant 4.36(A) to 4.09(A).An abrupt change of the physical properties is observed at a robust transition lattice constant of 4.09 (A),and the material transforms from half metal to metal.We find that up to 6% compression,the material maintains its half-metallic nature.Furthermore,we also confirm that the origin of ferromagnetism in Al0.75Cr0.25N is double exchange.Spintronics,a newly emerging field of science,is expected to bring revolutionary change in the fields of information technology and telecommunication.One of the possible applications of spintronic devices is in Giga bits memory devices,such as GMR and TMR,whose functions depend on the direction of magnetization and can only be realized using spin degrees of freedom.[1]
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