铁磁超晶格中界面反铁磁耦合驱动的磁输运性质
强关联电子
2023-06-28 v1 材料科学
摘要
我们探究了耦合的软、硬铁磁层中界面反铁磁相互作用的作用，借助蒙特卡洛模拟，在单带双交换模型内解释 （LSMO/SRO）超晶格（SLs）中观测到的复杂多样磁输运现象。我们的计算纳入了组成材料的磁晶各向异性相互作用与超交换相互作用，以及界面处Mn与Ru离子间的两类反铁磁相互作用：（i）载流子驱动型与（ii）模型哈密顿量中的Mn-O-Ru键超交换，以研究滞回回线过程中的性质。我们发现界面反铁磁耦合使LSMO与SRO层在低温下呈反平行取向排列。我们的结果再现了实验中报道的LSMO/SRO SL在低温下的正交换偏置与小回线反相滞回回线。此外，电导计算表明，当LSMO与SRO呈反平行（平行）构型时，两层铁磁体间的载流子驱动反铁磁耦合使SL趋向金属性（绝缘性）态，与实验数据吻合良好。这表明理解实验中观测到的磁性与输运性质间一一对应关系的必要性在于界面载流子驱动反铁磁相互作用。在略低于SRO铁磁 的高温下，我们揭示了沿磁滞回线非常规的三步翻转过程。我们强调LSMO与SRO间界面反铁磁耦合在理解这些沿滞回回线的多步翻转过程中的关键作用。
引用
@article{arxiv.2306.15143,
title = {Interfacial-antiferromagnetic-coupling driven magneto-transport properties in ferromagnetic superlattices},
author = {Sandip Halder and Subrat K. Das and Kalpataru Pradhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15143},
year = {2023}
}
备注
13 pages and 11 figures