用于原子尺度反铁磁自旋电子学的强单轴各向异性反铁磁量子自旋链中的长寿命尼尔态
介观与纳米尺度物理
2015-12-16 v1
摘要
实验已证实，表面上的磁性吸附原子可被排列形成具有强单轴各向异性的反铁磁量子自旋链，且此类自旋系统中的尼尔态可用于实现信息存储。在此，我们基于数值精确对角化方法，研究了短反铁磁量子自旋链中尼尔态的本征态、量子自旋动力学及其寿命。我们严格证明，只要单轴各向异性非常强，基态与第一激发态（近乎简并）便与其他态安全分离，从而主导尼尔态的量子动力学。通过进一步数值分析，我们得到了适用于任意自旋和模型参数的尼尔态寿命的强有力表达式。有趣的是，对于著名的CuN表面上的Fe吸附原子链，14或16个Fe吸附原子便足以获得用于尼尔态信息存储的实用长寿命。这些应可应用于其他类似的反铁磁自旋系统，用于原子尺度反铁磁自旋电子学。
引用
@article{arxiv.1509.06597,
title = {Long-lived Neel states in antiferromagnetic quantum spin chains with strong uniaxial anisotropy for atomic-scale antiferromagnetic spintronics},
author = {Jun Li and Bang-Gui Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.06597},
year = {2015}
}
备注
6 pages including 5 figures