基于晶格格林函数的石墨烯中 RKKY 相互作用
介观与纳米尺度物理
2011-04-20 v1
摘要
我们通过直接计算蜂窝晶格紧束缚能带结构的晶格格林函数，研究了石墨烯中两个磁性杂质之间的交换相互作用 J（RKKY 相互作用）。该方法使我们能够数值计算比有限晶格计算所能处理的更大距离以及小距离下的 J。此外，我们重新推导了线性色散能带下 J 的解析长程行为，并发现了先前文献中遗漏的振荡因子的修正。石墨烯中 RKKY 相互作用的主要特征是：与普通二维金属在长程极限下的 J ∝ (2k_FR)^{-2} sin(2k_FR) 行为不同，石墨烯中的 J 以 1/R^3 衰减，表现出 1 + cos((K-K')·R) 型振荡并带有依赖于方向的额外相位因子，并且根据粒子-空穴对称性，同一子格上的磁矩呈现铁磁相互作用，而相反子格上的磁矩呈现反铁磁相互作用。使用完整能带结构计算的 J 与我们在长程极限下的解析结果一致，包括带有额外相位的振荡因子。
引用
@article{arxiv.1008.4834,
title = {RKKY Interaction in Graphene from Lattice Green's Function},
author = {M. Sherafati and S. Satpathy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.4834},
year = {2011}
}
备注
8 pages, 11 figures