通用 helimagnetic 材料 N\'eel 温度预测：均场理论、随机相位近似、再规范化自旋波理论与经典蒙特卡罗模拟比较
材料科学
2025-05-05 v3
摘要
磁性材料的临界温度是一个关键性质，范围从某些反磁性体的几开尔文到铁磁 Co 的 1400 开尔文不等。然而，基于例如自旋波色散预测临界温度在一般情况下是非平凡的。对于铁磁体和简单共线反磁性体，可使用赫尔姆霍夫模型通过再规范化自旋波理论或格林函数随机相位近似 (RPA) 获得估计，但此类方法的准确性系统评估在文献中似乎缺乏。本文提出了赫尔姆磁性基态（包括铁磁体和反磁性体的特例）的临界温度计算方法，对两种方法进行了推广。我们将这些方法与经典蒙特卡罗模拟和均场理论进行比较，使用来自广泛材料范围内的实验交换参数；MnO 和 NiO（单点 N\'eel 基态）、MnF（altermagnet）、CrO 和 FeO（双点 N\'eel 基态）以及 BaNbFeSiO（错位 helimagnet）。在所有情况下，我们观察到 RPA 的预测与实验值高度吻合，因而 RPA 构成一种相当可靠的通用方法，用于计算临界温度。
引用
@article{arxiv.2503.01283,
title = {Predicting the N\'eel temperatures in general helimagnetic materials: a comparison between mean field theory, random phase approximation, renormalized spin wave theory and classical Monte Carlo simulations},
author = {Varun Rajeev Pavizhakumari and Thomas Olsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01283},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 8 figures. Clarified RPA-HP relation