О возможных магнитных свойствах ультратонких пленок Mn$_2$GaC на подложках Al$_2$O$_3$

Рассматривается вопрос о возможности роста и магнитных свойствах тонких пленок MAX-фазы Mn$_2$GaC на подложках Al$_2$O$_3$ различной ориентации. В рамках геометрического подхода спрогнозированы наиболее предпочтительные ориентационные соотношения и интерфейсные плоскости в системе Mn$_2$GaC//Al$_2$O$_3$, указывающие на возможность роста на подложках сапфира С-срез (0001), S-срез $(01\bar{1}\bar{1})$, N-срез $(11\bar{2}\bar{3})$, и R-срез $(0\bar{1}1\bar{2})$. С помощью метода функционала электронной плотности рассчитаны возможные магнитные свойства сплошных ультратонких пленок Mn$_2$GaC при условии сохранения однородных растяжений/сжатий решетки MAX-фазы,вызванных ростом на предсказанных подложках: определено влияние деформации решетки Mn$_2$GaC на магнитное упорядочение и величины магнитных моментов, оценена возможность перехода из антиферромагнитного состояния в ферромагнитное под действием внешних магнитных полей. Показано, что рост ферромагнитной пленки MAX-фазы Mn$_2$GaC наиболее вероятен на подложках Al$_2$O$_3$(0001), Al$_2$O$_3(11\bar{2}\bar{3})$ и Al$_2$O$_3(0\bar{1}1\bar{2})$.