利用FLAPW Wannier函数的一维弹道输运
介观与纳米尺度物理
2012-04-16 v1
摘要
我们提出了一种基于全势线性化缀加平面波（FLAPW）方法的密度泛函理论（DFT）计算，在一维系统中实现弹道Landauer-Büttiker输运方案。为了在格林函数方法中计算电导，我们将FLAPW计算中的扩展态电子结构映射到Wannier函数，这些函数构成一个最小局域基组。我们的方法受益于底层FLAPW计算的高精度，使我们能够处理结构、磁性和自旋-轨道耦合的复杂相互作用，并且非常适合研究一维磁性纳米结构中的自旋相关电子输运。为了说明我们的方法，我们研究了非磁性Pt单原子线中具有单个拉伸键的弹道电子输运（包括自旋-轨道耦合），以及铁磁性Co单原子线中电极的不同共线磁排列，目的是分析从隧穿到接触区域时的磁电阻。我们进一步研究了由杂质原子引起的自旋-轨道散射。我们考虑了两种构型：Pt单原子线中的Co原子，反之亦然。在两种情况下，自旋-轨道诱导的能带混合导致当磁化方向从沿链轴切换到垂直于链轴时电导发生变化。主要贡献来自非磁性Pt单原子线中磁性Co杂质的弹道自旋散射，以及磁性Co单原子线中Pt散射体来自具有和轨道对称性的态形成的能带。我们通过计算弹道各向异性磁电阻来量化这种效应，该磁电阻在弹道自旋散射中显示高达7%的值，而在Co线中的Pt杂质处显示约100%的巨大值。
引用
@article{arxiv.1204.3002,
title = {One-dimensional ballistic transport with FLAPW Wannier functions},
author = {Björn Hardrat and Nengping Wang and Frank Freimuth and Yuriy Mokrousov and Stefan Heinze},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.3002},
year = {2012}
}