基于多重散射格林函数技术的自旋螺旋形式体系及其在超薄磁膜与多层膜中的应用
材料科学
2019-10-30 v1
摘要
基于 Korringa-Kohn-Rostoker 格林函数技术，我们提出了一种计算具有均匀自旋螺旋磁态的层状系统电子结构的计算方案。从自洽非相对论计算中得到自旋螺旋态的总能量随波矢的变化关系，而该形式体系在自旋轨道耦合一阶下的相对论扩展可获取 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的效应。我们证明新开发的方法恰当地描述了 W(001) 上 Mn 单原子层以及 Pt(111) 上 Co 单原子层的磁基态。将获得的自旋螺旋能量映射到一个经典自旋模型，其参数与由相对论转矩法直接计算得到的参数进行比较。在 Co/Pt(111) 体系中，我们发现当被 Ru 层覆盖时，Co 原子间的各向同性相互作用减弱，而 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用增强。此外，我们对 Ir/Fe/Co/Pt 和 Ir/Co/Fe/Pt 多层膜系统进行了自旋螺旋计算，发现由于 Fe 原子间受挫的各向同性耦合，存在波长极长的自旋螺旋基态，而 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用强烈依赖于 Fe 和 Co 层的顺序。
引用
@article{arxiv.1907.13328,
title = {Spin-spiral formalism based on the multiple scattering Green's function technique with applications to ultrathin magnetic films and multilayers},
author = {Eszter Simon and Laszlo Szunyogh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13328},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 7 figures,