反铁磁体Mn2Au的多尺度建模：从第一性原理到微磁学
材料科学
2022-06-20 v1
摘要
反铁磁体（AFMs）因其固有的快速动力学和无杂散场，成为未来自旋电子学和存储应用的有力候选，其中Mn2Au是最有前景的材料之一。对于磁性材料特性的数值建模，通常使用第一性原理方法、原子模型和微磁学。然而，每种方法单独都只能在特定限度内描述物理。已在铁磁材料上提出 bridging 这三种方法的跨尺度方法。此处，我们以AFM Mn2Au为例材料，提出一个完整的多尺度模型，从第一性原理方法的结果出发，经由原子自旋动力学（ASD）到AFM Landau-Lifshitz-Bloch（AFM-LLB）模型。首先，使用基于早期第一性原理计算构建的经典自旋哈密顿量对块体建模。其次，该自旋模型被用于随机Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）中以计算温度依赖的平衡性质，如磁化和磁化率。第三，温度依赖的微磁参数被用于AFM-LLB。我们通过将ASD和AFM-LLB模型在三个典型情形下比较来验证我们的方法：（i）阻尼磁振荡，（ii）类似于泵浦-探测实验的热脉冲后的磁化动力学，（iii）热梯度下的磁畴壁运动。
引用
@article{arxiv.2206.08625,
title = {Multiscale Modelling of the Antiferromagnet Mn2Au: From ab-initio to Micromagnetics},
author = {Joel Hirst and Unai Atxitia and Sergiu Ruta and Jerome Jackson and Leon Petit and Thomas Ostler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08625},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 12 figures