温度、掺杂和非晶化对铁电子结构和磁阻尼的影响
材料科学
2024-01-17 v1 计算物理
摘要
混合磁振子量子系统近年来在相干量子信息处理中引起越来越多的关注，但当使用金属磁体时，过大的磁阻尼一直是一个持续的问题。其本征阻尼主要由自旋-轨道相互作用引起的电子-磁振子散射决定。在低散射极限下，阻尼由带内电子跃迁主导，理论上已证明该跃迁与费米能级处的电子态密度成正比。本文以体心立方铁作为典型的铁磁材料，利用第一性原理密度泛函理论模拟全面研究了其电子结构，并考虑了有限晶格温度、硼掺杂和非晶化结构。结果表明，温度引起的原子无序和非晶原子几何结构影响较小。相反，硼掺杂显著降低了费米能级附近的态密度，最佳掺杂水平为6.25%。此外，我们表明这种降低在不同原子几何结构下变化显著，并报告最大降低与材料的大磁化强度相关。这可能表明在实验中有望探索在外磁场下进行材料生长。
引用
@article{arxiv.2401.08076,
title = {Influence of temperature, doping, and amorphization on the electronic structure and magnetic damping of iron},
author = {Zhihao Jiang and Axel Hoffmann and André Schleife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08076},
year = {2024}
}