由高对称k点处磁振子本征值关系确定磁相互作用范围
材料科学
2021-10-29 v1 其他凝聚态物理
强关联电子
摘要
磁交换相互作用（MEIs）定义了耦合磁矩的网络，并导致其磁性质呈现出异常丰富的多样性。通常MEIs可通过拟合实验结果来估算。但事先并不清楚一种材料在拟合过程中需要包含多少MEIs，这限制了这些常规方法所得结果的质量。本文中，基于线性自旋波理论但不进行矩阵对角化，我们证明对于一般二次自旋哈密顿量，MEIs的傅里叶变换与磁振子能量平方之和（SSME）之间存在简单关系。我们进一步证明，根据认为相关的实空间距离范围，可获得动量空间中SSME的相应关系。我们还发展了用于列表SSME规则的理论工具。通过直接利用这些特征以及仅在布里渊区少数高对称k点处的实验磁振子能量，可获得关于交换路径范围的强约束，超出该范围MEIs可安全忽略。我们的方法也普遍适用于其他具有二次费米或玻色算符的哈密顿量。
引用
@article{arxiv.2103.08486,
title = {Determining the range of magnetic interactions from the relations between magnon eigenvalues at high-symmetry k points},
author = {Di Wang and Jihai Yu and Feng Tang and Yuan Li and Xiangang Wan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08486},
year = {2021}
}