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基于第一性原理理论的过渡金属费米面、自旋混合参数与巨大自旋弛豫各向异性

材料科学 2016-04-27 v1

摘要

通过 \emph{ab initio} 计算研究了几种元素金属的费米面与 Elliott-Yafet 自旋混合参数(EYP)。我们首先关注 EYP 作为自旋量子化轴方向的函数的各向异性[Phys.~Rev.~Lett.\ \textbf{109}, 236603 (2012)]。我们通过能带结构计算详细分析了 5d5d hcp 金属相较于 5d5d 立方金属的巨大各向异性的起源,并讨论了我们的结果在施加磁场下的稳定性。我们进一步给出了轻(4dd 和 3dd) hcp 晶体的计算,发现 EYP 各向异性急剧增加,在 hcp Ti 中达到高达 6000%6000\% 的巨大值。我们将这些发现归因于自旋轨道耦合强度的减弱,这促进了费米面上各向异性的自旋翻转热环。为了开展这些研究,我们开发了一种基于四面体的自适应方法,用于在全势相对论性 Korringa-Kohn-Rostoker 格林函数方法中精确计算复杂形状的费米面以及准确的费米面积分。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.06605,
  title  = {Fermi surfaces, spin-mixing parameter, and colossal anisotropy of spin relaxation in transition metals from ab initio theory},
  author = {Bernd Zimmermann and Phivos Mavropoulos and Nguyen H. Long and Christian-Roman Gerhorst and Stefan Blügel and Yuriy Mokrousov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06605},
  year   = {2016}
}