基于约束紧束缚电子结构理论的绝热自旋动力学与有效交换相互作用：超越海森堡区域
材料科学
2022-06-20 v3 强关联电子
摘要
我们考虑在电子结构的紧束缚描述中实现绝热自旋动力学方法。自旋自由度的绝热近似假设更快的电子自由度始终处于准平衡态，与完整电子动力学相比，这显著降低了数值复杂性。非共线磁构型通过约束场来稳定，从而允许直接从约束场的负值获得有效磁场。虽然动力学被证明是能量守恒的，但我们证明了当允许磁矩长度发生变化时，绝热自旋动力学不守恒总自旋角动量，这一点通过数值模拟得到了证实。此外，我们开发了一种从非共线态的能量曲率张量中提取有效双自旋交换相互作用的方法，并在数值模拟的每个时间步进行计算。我们展示了非共线性对该有效交换的影响，以及在强非共线构型中由于多自旋相互作用而受到的限制，这超越了海森堡模型有效的区域。讨论了这些结果与遵循磁体超快动力学的实验泵浦-探测实验的相关性。
引用
@article{arxiv.2203.11759,
title = {Adiabatic spin dynamics and effective exchange interactions from constrained tight-binding electronic structure theory: Beyond the Heisenberg regime},
author = {Simon Streib and Ramon Cardias and Manuel Pereiro and Anders Bergman and Erik Sjöqvist and Cyrille Barreteau and Anna Delin and Olle Eriksson and Danny Thonig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11759},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 13 figures