Теоретическое исследование влияния эпитаксиальной деформации на структурные и магнитные свойства тонкой пленки YFeO$_{3}$ на подложке SrTiO$_{3}$

В рамках метода $\mathrm{GGA}+U$ были исследованы электронная структура и магнитные свойства тонкой пленки YFeO$_3$ на подложке SrTiO$_3$. Было показано, что в тонкой пленке YFeO$_3$/SrTiO$_3$ эпитаксиальная деформация приводит к существенным искажениям кристаллической структуры и смещению атомов железа на поверхности пленки из плоскости, образованной ближайшими кислородами. Данные искажения приводят к смене типа дальнего магнитного упорядочения от антиферромагнитного G-типа, наблюдаемого в стехиометрическом YFeO$_3$, к ферримагнитному упорядочению, близкому к антиферромагнитному упорядочению A-типа, и переходу от диэлектрического состояния в металлическое. Полная релаксация позиций атомов привела к возникновению искажения типа “дыхательной моды” в толще пленки, которая сопровождается появлением электрической поляризации 15.1 мкКл/cм$^2$, что находится в согласии с экспериментом. Искажение кислородных октаэдров вокруг атомов железа приводит к переходу из высокоспинового в промежуточноспиновое состояние и падению величин локальных моментов.