分子-钴界面处磁晶各向异性修正的理论视角

我们研究了由几种不同共轭分子覆盖层（即苯、环辛四烯、萘、芘和蔻）诱导的 Co 板磁晶各向异性（MCA）的修正。我们基于密度泛函理论和磁力定理进行第一性原理计算。我们的结果表明分子吸附倾向于在表面处促成垂直 MCA。对各种原子分辨量的详细分析，辅以基本模型，表明其潜在物理机制与金属-分子界面杂化有关，特别是分子 C p_z 与面外 Co d_{z^2} 轨道之间的化学键。该效应可由表面 Co 原子的轨道磁矩估算，这是一个理论与实验均可获得的微观可观测量。因此，我们提出了一种直接评估分子修饰表面处 MCA 修正的方法，克服了依赖磁化滞后回线拟合的实验研究的局限性。最后，我们还研究了 Co 与 C$_{60}$ 和 Alq$_3$ 的界面，这两种分子在有机自旋电子学中广泛应用。我们表明吸附这两种分子时表面 Co MCA 的修正相似，从而证实了近期实验的结果。