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间接磁交换的动力学平均场理论

强关联电子 2015-03-20 v2

摘要

为了分析金属表面上多个磁性吸附原子之间以及复杂磁性纳米结构之间由间接磁交换产生的物理性质,动力学平均场理论的实空间扩展(R-DMFT)显得颇具吸引力,因为它可应用于几乎任意几何形状和复杂度的系统。虽然 R-DMFT 能精确描述单个吸附原子的 Kondo 效应,但间接磁(RKKY)交换仅在近似水平上被考虑。在此,我们考虑一个简化的模型系统,由两个磁性 Hubbard 位点(“吸附原子”)与非相互作用紧束缚链(“基底表面”)杂化组成。该双杂质 Anderson 模型包含了 Kondo 效应与间接交换之间的竞争,但可通过密度矩阵重整化群(DMRG)进行精确数值求解。我们利用半满填充和零温度下的粒子 - 空穴对称模型,对两个吸附原子之间的磁耦合以及基底中诱导的磁性质的 R-DMFT 结果进行基准测试。特别地,研究了局域吸附原子和非局域吸附原子 - 吸附原子静态磁化率以及基底磁响应随吸附原子间距及其与基底耦合强度的依赖关系。我们发现,根据所考虑的参数范围,R-DMFT 结果与 DMRG 数据在 RKKY 交换与 Kondo 效应竞争的细微细节上既表现出极好的一致性,也表现出完全的失效。R-DMFT 计算使用 Lanczos 方法作为杂质求解器。利用双位点 DMFT 的实空间扩展,我们还对一种简化的 R-DMFT 变体进行了基准测试。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.5111,
  title  = {Dynamical mean-field theory of indirect magnetic exchange},
  author = {Irakli Titvinidze and Andrej Schwabe and Niklas Rother and Michael Potthoff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.5111},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 8 figures