易面金属反铁磁体 Fe$_2$As 的磁晶各向异性
材料科学
2020-08-26 v1
摘要
磁晶各向异性是磁性材料的基本属性，它决定了磁进动动力学、自旋波频率、磁畴的热稳定性以及自旋电子器件的效率。我们结合转矩磁强计与密度泛函理论计算，确定了金属反铁磁体 FeAs 的磁晶各向异性。FeAs 具有四方晶体结构，其奈尔矢量位于 (001) 面内。我们报道 FeAs 在 (001) 面内的四重磁晶各向异性极小，在 T = 4 K 时 ，远小于自旋电子器件中广泛使用的铁磁结构的垂直磁各向异性。 具有强烈的温度依赖性，在 T > 150 K 时接近于零。(010) 面内的各向异性 过大而无法用转矩磁强计测量，我们利用第一性原理密度泛函理论确定 。我们的模拟表明，经典磁偶极-偶极相互作用对各向异性的贡献与自旋轨道耦合的贡献相当。计算得到的 (001) 面内四重各向异性 范围为 到 ，与测量值同数量级。我们利用理论得到的 预测最低频反铁磁共振模的频率与偏振，发现该模在 (001) 面内线偏振，且 670 GHz。
引用
@article{arxiv.2006.04192,
title = {Magnetocrystalline anisotropy of the easy-plane metallic antiferromagnet Fe$_2$As},
author = {Kexin Yang and Kisung Kang and Zhu Diao and Manohar H. Karigerasi and Daniel P. Shoemaker and André Schleife and David G. Cahill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04192},
year = {2020}
}