基于第一性原理的单吸附原子自旋涨落与自旋弛豫效应

单吸附原子为在原子尺度研究磁性及其相关动力学提供了绝佳的平台。在此我们基于含时密度泛函理论综述沉积在金属衬底上的单吸附原子近期结果。首先我们分析由涨落耗散定理计算的量子零点自旋涨落（ZPSF），并展示其如何通过改变磁各向异性能来影响磁稳定性。我们还评估了在表征半绝缘衬底的小杂化极限下ZPSF的影响，联系近期首次实现单吸附原子磁稳定性的实验研究。其次，我们通过考虑纵向和横向自旋弛豫过程进一步检视单吸附原子动力学，分析其时间尺度并关联于吸附原子与衬底两者的底层电子结构。第三，我们分析顺磁吸附原子的自旋涨落模式，即几乎满足磁性Stoner判据的吸附原子。有趣的是，此类模式可在meV范围发展出明确定义的峰，其主要特征由两个基本电子性质决定，即Stoner参数和费米能级态密度。此外，模拟的非弹性扫描隧穿谱曲线揭示这些自旋涨落模式可被隧穿电子触发，也为顺磁吸附原子开辟了潜在应用。最后，给出未决问题与未来方向的概览。