从线性响应TDDFT分类 itinerant 铁磁体中的 magnons:Fe、Ni 和 Co 被重新审视
材料科学
2026-04-27 v1
摘要
它inerary 磁性体的磁激发谱表现出丰富且复杂的谱特征,常使对基础物理解释复杂化。对于长波长极限的扰动,可在谱函数中获得零频率的明确极点,即Goldstone magnon。然而,对于光学模式和有限波矢,magnon谱可能出现阻尼、分支或完全消失。在本工作中,我们展示如何从许多体谱函数本征模的细致分析中理解所有此类特征。我们使用新实现的线性响应时序密度泛函理论(LR-TDDFT)框架,对 elemental itinerant 铁磁体进行第一性原理计算,并基于非相互作用Kohn-Sham susceptibility和交换关联核的乘积(即self-enhancement function)来对个体谱特征的集体性进行分类。具体而言,我们区分了在magnon谱峰处self-enhancement函数的实部是否超过unity,从而区分了coherent和incoherent集体激发,后者是否受Landau阻尼,其由谱函数虚部量化。根据这种分类对计算得到的magnon谱进行分析,我们观察到在bcc-Fe中存在coherent magnon分支,而在fcc-Ni中,由于在.bz边界附近incoherent valley magnon携带了大量谱权重,导致主要magnon分支出现去相干。该分析还自然导致many-body Stoner谱的定义,使我们能够量化Stoner对激发的结合能。
引用
@article{arxiv.2604.22484,
title = {Classifying magnons in itinerant ferromagnets from linear response TDDFT: Fe, Ni and Co revisited},
author = {Thorbjørn Skovhus and Thomas Olsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22484},
year = {2026}
}
备注
27 pages, 20 figures, 3 tables