基于海森堡模型局域量子化的磁性材料有限温度输运性质实际建模

对磁性材料电阻率的定量描述至今仍具有挑战性。从定性上讲，人们已经很好地理解温度引起的晶格和自旋无序决定了电阻率的温度依赖性。虽然先前在所谓超胞或直接方法中获得了与实验的良好吻合，这些方法适用于非磁性材料，其中自旋无序对电阻率的贡献可忽略不计，但对磁性材料的准确、纯理论描述仍然难以实现。这一不足可归因于对温度依赖的自旋无序本身描述的缺失。在本工作中，我们结合了从头算输运计算与温度依赖自旋无序的原子建模。以 $\alpha$-Fe 为例，我们证明使用海森堡模型的半经典局域量子化引入量子力学效应，显著改善了对电阻率中自旋无序分量的描述。与先前方法相比，该模型包含了磁短程有序效应的描述，使我们能够研究居里温度附近及以上的温度效应，而先前基于平均场理论的方法不可避免地预测了恒定的贡献。