铁磁性BCC Fe的温度依赖光学与磁光光谱
材料科学
2024-04-05 v1
摘要
磁性材料的光学和磁光特性已被广泛用于表征磁结构和磁现象，然而，其温度依赖性尚未得到充分理解。本研究采用超胞方法结合晶格热无序和磁无序，基于 Williams-Lax 理论获得了有限温度下的光学和磁光光谱。结果表明，在低于 1 eV 的光子能量下产生了大的光谱信号，这源于随着晶格温度和磁温度升高而发生的声子和磁子辅助的带内跃迁。此外，2.7 eV 附近的显著峰值与磁温度成正比地红移，但对晶格温度的依赖性要小得多。通过分析展开能带，我们表明由热退磁引起的交换劈裂减小导致了这种红移。我们展开的包含磁无序的电子能带结构显示出能带扭折，这是电子与磁激发耦合的特征证据。还预测了有限温度下的一阶磁光光谱，但由于其幅度较小，受采样误差的影响更大。我们讨论了零点振动的影响以及这些模拟与带内跃迁的 Drude 模型之间的联系。
引用
@article{arxiv.2404.03545,
title = {Temperature-dependent optical and magneto-optical spectra of ferromagnetic BCC Fe},
author = {Kisung Kang and David G. Cahill and André Schleife},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03545},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 8 figrues