铁磁平面如何驱动 CoO 和 FeO 反磁性材料的磁晶向异性
材料科学
2025-04-28 v1
摘要
本研究对铁磁平面 (111) 在 CoO 和 FeO 单氧化物中磁晶向异性 (MCA) 效应形成所发挥的作用进行了理论性探究。为此目的，我们在 GGA+U 方法中进行了电子结构的第一性原理计算。基于 Wannier 函数基中的低能模型，我们使用 k 矢量依赖的格林函数估计了 MCA 能量角度轮廓和过渡金属原子各向同性交换环境。我们发现 CoO 和 FeO 两种体系中易轴和难轴方向都位于 (111) 平面内或沿 [111] 方向，这表明存在明确的规律。虽然 CoO 的易轴/难轴方向分别为 (111)/ [111]，但 FeO 的方向恰好相反，这强调了 (111) 作为晶体磁性几何驱动器的根本重要性。通过识别各亚晶格对 MCA 能量贡献，我们揭示了电子隧穿机制在易轴方向选择中的决定性作用。在 (111) 平面内沿 [111] 方向施加方向压力的条件下，考虑到 CoO 和 FeO 的 MCA 和交换环境的轨道分解，表明铁磁贡献与反磁贡献与易轴能量稳定性之间存在直接关联。
引用
@article{arxiv.2504.18183,
title = {How ferromagnetic plane drives magnetocrystalline anisotropy in antiferromagnetic CoO and FeO},
author = {Ilya V. Kashin and Alexander S. Iakovlev and Sergei N. Andreev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18183},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 5 figures