表面工程稀土原子自旋之间的磁相互作用
介观与纳米尺度物理
2013-02-19 v1
摘要
我们报告了绝缘表面上稀土吸附原子（Gd）的从头算研究。该表面之所以受关注，是因为先前利用扫描隧道显微镜的研究显示了过渡金属吸附原子的自旋激发。本工作是首次对稀土自旋耦合吸附原子以及自旋耦合的几何效应和铁磁耦合的潜在机制进行研究。通过考虑它们的共线自旋并使用PBE+U交换关联，计算得到表面上Gd原子之间的交换耦合在线性几何构型中为反铁磁，在对角几何构型中为铁磁。我们还发现这两种几何构型中的Gd二聚体与GdN体材料中的最近邻（NN）和次近邻Gd原子相似。我们通过相关模型系统的额外第一性原理计算，分析了直接交换、超交换和RKKY相互作用对两种几何构型交换耦合的贡献程度。
引用
@article{arxiv.1203.0418,
title = {Magnetic Interaction between Surface Engineered Rare-earth Atomic Spins},
author = {Chiung-Yuan Lin and Jheng-Lian Li and Yao-Hsien Hsieh and B. A. Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.0418},
year = {2013}
}