基于第一性原理 Bethe-Salpeter 方程的铬三卤化物中的磁振子
材料科学
2025-02-11 v1
摘要
铬三卤化物（CrX，其中 ）是层状铁磁材料，具有丰富的物理性质和潜在应用。其结构由位于两层卤素原子之间的磁性铬原子组成。卤素元素的选择会导致不同的磁性质，但它们对自旋波（磁振子）激发的影响尚未被完全理解。在此，我们提出了单层铬三卤化物磁振子色散和波函数的第一性原理计算，使用有限动量 Bethe-Salpeter 方程（BSE）来描述集体自旋翻转激发。我们研究了磁振子色散对卤素种类的依赖性，并通过包含自旋轨道耦合来解析磁振子谱中狄拉克点处的小拓扑能隙。对磁振子波函数的分析表明，磁振子由比 CrX 单层中激子能量范围更宽的电子跃迁组成，这为实空间和倒空间中的磁振子态提供了见解。我们讨论了从 BSE 提取的海森堡交换参数，并探讨了 BSE 磁振子计算的收敛性。我们的工作推进了二维材料中磁振子的定量建模，为在第一性原理 BSE 框架内研究磁振子相互作用提供了起点。
引用
@article{arxiv.2502.06598,
title = {Magnons in chromium trihalides from \emph{ab initio} Bethe-Salpeter equation},
author = {Ali Esquembre-Kučukalić and Khoa B. Le and Alberto García-Cristóbal and Marco Bernardi and Davide Sangalli and Alejandro Molina-Sánchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06598},
year = {2025}
}