Ir(001)表面双原子Fe链的结构驱动磁态转变
介观与纳米尺度物理
2015-05-14 v1 材料科学
摘要
利用第一性原理计算，我们证明了生长在5x1重构Ir(001)表面沟槽中的双原子Fe链的磁交换相互作用和磁晶各向异性敏感地依赖于Fe原子的原子排列。我们考虑了从近期实验中提出的两种结构构型。它们的不同之处在于局部对称性以及双原子Fe链两条链之间的间距。由于两种构型的总能量非常接近，它们在实验中可能共存。我们研究了共线铁磁和反铁磁解，以及一种两个磁矩方向相同、一个方向相反的共线态（上-下-上态）。对于链间间距较小的结构，两条链之间存在强交换相互作用，铁磁态在能量上更有利。在间距较大的结构中，两条链在磁学上几乎解耦，并沿链方向呈现反铁磁序。在这两种情况下，由于与Ir衬底的杂化，沿链轴方向的交换相互作用相对于自由双原子铁链而言较小。Fe链的易磁化轴也随结构构型而改变：对于间距较小的铁磁链，易磁化轴垂直于平面；对于两条链间距较大的反铁磁链，易磁化轴沿链轴方向。计算得到的扫描隧道显微镜图像和光谱表明，在实验上区分这两种结构和磁构型是可能的。
引用
@article{arxiv.0911.3526,
title = {Structurally-driven magnetic state transition of biatomic Fe chains on Ir(001)},
author = {Yuriy Mokrousov and Alexander Thiess and Stefan Heinze},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.3526},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Physical Review B