计算本征Gilbert阻尼的方法学比较：相互关系、有效性与物理后果

弛豫效应在磁激发的描述中至关重要，由此催生了众多处理唯象阻尼参数的方法。本文中，我们在统一理论框架下考量几种成熟的本征Gilbert阻尼计算形式，梳理其相互联系及推导各公式所需的近似。该方案使得不同方法可在同一基础上直接比较，并一致地评估其有效范围。由于自旋轨道相互作用弱且不存在自旋泵浦机制，多数方法对块体铁磁体Fe、Co和Ni给出非常相似的结果。非均匀性、温度及其他有限电子寿命来源的影响常通过电子能级的经验展宽来计入。我们表明，该展宽引入的阻尼贡献是可加的，因此可通过比较含与不含自旋轨道相互作用的计算结果来提取。从基于底层电子结构的模拟铁磁共振谱出发，我们明确证明：在恒定展宽近似下，三维块体磁体在洁净极限中的阻尼参数发散，而单原子层则保持有限。我们的工作审视了现有多种描述与计算Gilbert阻尼的方法，为未来任意材料中磁弛豫效应的研究奠定了坚实基础。