反铁磁性L1$_{0}$型MnPt中的声子、电子与磁子激发
材料科学
2023-11-23 v1
摘要
反铁磁性L1型MnPt是一种晶体与磁结构相对简单的材料，因其高Néel温度及作为磁器件中钉扎层的广泛使用而近期受到关注。尽管其实验表征已较为充分，理论理解却远未完善，部分归因于反铁磁金属中支配磁有序的微小本征能量标度所带来的苛刻精度要求。本工作中，我们使用密度泛函理论、Korringa-Kohn-Rostoker formalism及Heisenberg模型，通过与已有文献数据详尽比对，建立对反铁磁性L1型MnPt的全面理论描述及精度极限。我们的模拟表明，对磁晶各向异性能=1.07\,J/m而言，磁偶极相互作用的贡献在量级上与自旋轨道贡献相当。利用磁化率的结果，预测最低磁子频率约为2.02\,THz，证实了该材料中的太赫兹自旋动力学。由电子、声子与磁子色散数据，我们计算了总热容的各单独贡献，表明在2\,K及以上主导项来自声子。由Landau-Lifshitz-Gilbert方程，我们算得Néel温度为990--1070 K。最后，我们量化了外加磁场所产生的磁光Kerr效应大小。我们的结果深入揭示了底层物理，这对深刻理解自旋动力学时标的基本极限、磁有序的稳定性以及磁光探测集体自旋运动的可能性至关重要。
引用
@article{arxiv.2112.13954,
title = {Phonon, Electron, and Magnon Excitations in Antiferromagnetic L1$_{0}$-type MnPt},
author = {Kisung Kang and David G. Cahill and André Schleife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13954},
year = {2023}
}