基于非正交基组的交换相互作用：从块体铁磁体到低维石墨烯体系中的磁性
介观与纳米尺度物理
2019-06-19 v2
摘要
我们提出了一种计算各向同性自旋模型中交换常数的方法。该方法使用基于非正交基组的密度泛函方案所计算的哈密顿量与重叠矩阵。我们证明，在 SIESTA 代码中实现的这一新方法能够复现简单金属块体铁磁体的海森堡相互作用，结果与先前成熟的计算方法一致。随后我们研究石墨烯纳米结构中的 磁性。对于氟化石墨烯，我们得到的交换相互作用与先前使用最大局域化 Wannier 函数的计算结果相当吻合，并确认了 120 奈尔态的理论预言。对于锯齿形石墨烯纳米带相关的磁性边缘态，我们发现交换相互作用迅速衰减，但其距离依赖关系呈非同寻常的 形式。我们表明，由交换相互作用导出的刚度常数与基于扭曲自旋构型总能量差的前述估计一致。我们强调，我们的方法是分析新型杂化纳米结构的高效工具，其中金属与有机组分被集成以形成奇异的磁性图案。
引用
@article{arxiv.1809.09252,
title = {Exchange interactions from a nonorthogonal basis set: from bulk ferromagnets to the magnetism in low-dimensional graphene systems},
author = {László Oroszlány and Jaime Ferrer and András Deák and László Udvardi and László Szunyogh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.09252},
year = {2019}
}