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基于量子彩色噪声的原子级自旋动力学

材料科学 2025-08-18 v1 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

准确预测温度依赖的磁化动力学是计算磁学中的一项基本挑战。虽然原子级自旋动力学(ASD)模拟已成为研究磁学现象的强大工具,但其经典性质在低温下与实验观察存在显著偏差。本文在基于开放系统Landau-Lifshitz-Gilbert方程并引入量子热力学器的框架下,将量子校正的ASD完整实现于Vampire软件包中。我们的实现包含量子机理所致的记忆效应及彩色噪声,有助于改进平衡磁化的描述。我们在镍和镱的全温范围内均与实验磁化曲线获得良好的定量一致性。我们的结果表明,纳入量子环境效应和彩色噪声显著提升了ASD模拟的预测能力,为建模局域矩磁系统的温度依赖磁现象提供了稳健的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.11315,
  title  = {Atomistic spin dynamics with quantum colored noise},
  author = {Fried-Conrad Weber and Felix Hartmann and Matias Bargheer and Janet Anders and Richard F. L. Evans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11315},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 7 figures, 3 tables, comments are welcome