有限温度下的硅自旋链：Si(553)-Au 的动力学
材料科学
2015-06-15 v1
摘要
当金沉积在 Si(553) 上时，表面自组装形成具有近乎完美结构有序性的周期性台阶阵列。在扫描隧道显微镜下，这些台阶类似于准一维原子链。在低于约 50 K 的温度下，这些链发展出三倍周期性。我们最近基于 T=0 的密度泛函理论计算预测，这种三倍周期性源于沿台阶每第三个硅原子上的电子自旋完全极化；在基态下，这些线性硅自旋链呈反铁磁有序。在此，我们利用从头算分子动力学和动力学蒙特卡洛模拟，探索了有限温度下 Si(553)-Au 上硅自旋链的行为。Mermin-Wagner 定理禁止一维系统在 T>0 时发生热力学相变。然而，我们发现冷却时会出现一个惊人的锐利 onset——完美表面约为 30 K，有缺陷的表面温度更高——进入具有三倍周期性的良好有序相，这与实验结果非常吻合。
引用
@article{arxiv.1304.1024,
title = {Silicon spin chains at finite temperature: dynamics of Si(553)-Au},
author = {Steven C. Erwin and P. C. Snijders},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.1024},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 9 figures