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基于第一性原理的Fe/Cu(001)表面效应:磁光二次谐波生成

介观与纳米尺度物理 2009-11-07 v1 材料科学 光学

摘要

我们计算了铁单层薄膜置于1至4层Cu(001)表面的非线性光学响应。该计算基于通过全精度线性化扩张平面波方法获得的 slab态,自洽收敛的自旋定向电子结构精度better than 0.1 mRy。随后在第二变分处理中考虑自旋轨道耦合。新的本征态集合使我们能够计算磁光跃迁矩阵元。在磁化方向垂直于表面的情况下(即极化配置),采用表面片模型计算第二次谐波响应。将贵金属(Cu)层添加到铁单层薄膜后,为纳入非磁性Cu d带到 slab的非线性磁光响应提供了新的自由度,能带表明该添加基本上等价于d态的添加以及随Cu层数增加而d带的小幅展宽。我们计算了屏蔽后的非线性光学susceptibility,并随Cu层数的增加而良好收敛。我们的第一性原理结果确认,非线性光学响应张量的磁张量元与非磁性张量元的数量级大致相同(与线性光学不同,在线性光学中磁响应仅为次要校正)。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0205394,
  title  = {Substrate effects in the magneto-optical second-harmonic generation from first principles: Fe/Cu(001)},
  author = {Torsten Andersen and W. Huebner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0205394},
  year   = {2009}
}

备注

12 Pages, 9 Figures, 1 Table. Due to size limit only the abstract is available here. Look to Phys. Rev. B for full article, or ask for reprint