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半金属双钙钛矿理论 I:双交换机制

强关联电子 2013-04-08 v2 材料科学

摘要

双钙钛矿材料 \SFMO 具有罕见且理想的组合特性:具有 100% 自旋极化的半金属基态,以及远高于室温的铁磁居里温度 Tc420T_{\rm c}\simeq 420K。在这篇两部分组成的论文中,我们提出了关于半金属双钙钛矿磁性和电子性质的综合理论研究。在本文中,我们展示了针对耦合到由经典蒙特卡洛技术处理的“慢”Fe 核心自旋涨落的“快”Mo 电子自由度的精确对角化计算。通过自旋分辨态密度的温度依赖性,我们表明化学势处的电子极化率与作为温度函数的磁化强度成正比。我们还考虑了无序效应,并表明过量的 Fe 使基态保持半金属性,而反位无序则大幅降低了极化率。在题为“半金属双钙钛矿理论 II:有效自旋哈密顿量与无序效应”的 companion 论文中,我们推导出了一个有效的经典自旋哈密顿量,为理解包括无序效应在内的半金属双钙钛矿磁性质提供了新框架。我们关于自旋极化率对温度和无序依赖性的结果对自旋电子学具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.6687,
  title  = {Theory of Half-Metallic Double Perovskites I: Double Exchange Mechanism},
  author = {O. Nganba Meetei and Onur Erten and Anamitra Mukherjee and Mohit Randeria and Nandini Trivedi and Patrick Woodward},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6687},
  year   = {2013}
}