PERHITUNGAN NILAI MOMEN MAGNET DAN TEMPERATUR CURIE HALF-HEUSLER ALLOY DENGAN PENDEKATAN TIGHT-BINDING: STUDI KASUS PADA NiMnSb

1.Abstract

Heusler alloys was first discovered in 1903. Until now, the study of heusler alloys still very popular among researchers because of its properties, one of which is due to its high spin polarization which has the potential to be applied in the spintronics field. There is a uniqueness of heusler alloys, the value of the magnetic moment can be predicted through simple calculations involving the number of valency electrons, namely the Slater-Pauling rule. However, in many cases the value of the magnetic moment is deviated from this rule. Therefore, we wants to do a theoretical study to find out how magnetic moments on heusler alloys are formed in the microscopic realm, by taking the case of Half-Heusler alloy NiMnSb. We make the hamiltonian model with the tight binding approach for the NiMnSb crystal system which consists of terms that represent kinetic parts and possible interactions, such as Hubbard repulsive interactions (U) and interactions between electron spins that occupy d orbitals (J). The parameters are extracted by the Density Functional Theory (DFT) method and solved by the Mean Field Theory (MFT) method. Our Final goals is to find the value of the magnetic moment and the curie temperature with a variation of the U and J values

2.Keywords
Heusler Alloy, NiMnSb, Magnetic Moment , Curie Temperature, Tight-Binding Approximation, Density Functional Theory, Mean-Field Theory
3.Objective

1. Membuat algoritma untuk menghitung nilai momen magnet dan temperatur curie half-heusler alloys dengan pendekatan tight-binding
2. Mencari nilai momen magnet dan temperatur curie NiMnSb berdasarkan algoritma yang telah dibuat

4.Methodology

Penelitian ini merupakan penelitian teoritik. Dalam penelitian ini, penulis membuat model hamiltonian dengan pendekatan tight binding untuk sistem kristal NiMnSb yang terdiri dari suku-suku yang merepresentasikan bagian kinetik, serta interaksi-interaksi yang mungkin terjadi yaitu interaksi repulsif Hubbard (U) dan interaksi antar spin elektron yang menempati orbital d (J). Model ini kemudian diubah ke dalam bentuk matriks untuk kemudian dihitung secara numerik dengan teknik komputasi. Parameter-parameternya diekstrak dengan metode Density Functional Theory (DFT) menggunakan Quantum Espresso dan Wannier90. Kemudian dengan algoritma yang dibuat dengan bahasa FORTRAN 90, dicari momen magnet dan temperatur curie dengan variasi nilai U dan J dengan metode Mean Field Theory (MFT). Agar proses komputasi berjalan lebih cepat, digunakan komputasi parallel dengan Message Passing Interface (MPI).

5.Team

Syaiful Izzuddin Salam (Mahasiswa S-1 Program Studi Fisika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta)
Pembimbing:
Anugrah Azhar, M.Si. (UIN Syarif Hidayatullah Jakarta)
Muhammad Aziz Majidi, Ph.D (Universitas Indonesia)

6.Computation plan (required processor core hours, data storage, software, etc)

Algoritma disusun dalam bahasa fortran 90 dan membutuhkan bantuan komputasi parallel untuk menyelesaikan proses komputasinya. Software & package yang dibutuhkan adalah fortran, quantum espresso, Lapack, dan openmpi. Dibutuhkan 2 GB data storage dan 16 computing nodes (64 core).

7.Source of funding
mandiri
8.Target/outputs
Data penelitian ini akan dijadikan sebagai bahan skripsi dan direncanakan untuk dipublish di salah satu jurnal nasional
9.Date of usage
01/10/2018 - 31/03/2019
10.Gpu usage
-
11.Supporting files
prop_1537496808.pdf
12.Created at
21/09/2018
13.Approval status
approved