铁磁镍中交换分裂的超快减小
材料科学
2016-11-15 v1
摘要
十年前，Rhie 等人 (Phys. Rev. Lett. {\bf 90}, 247201 (2003)) 报道，当铁磁镍受到强超短激光脉冲作用时，其交换分裂会迅速减小。但模拟这种减小仍是一个巨大挑战。流行的刚性带近似 (RBA) 在激光激发前后保持能带结构和交换分裂固定，不适用于此目的，而含时密度泛函理论可能非常耗时。为克服这些困难，我们提出了一种含时刘维尔 - 密度泛函理论 (TDLDFT)，将含时刘维尔方程整合到密度泛函理论中。结果是，激发电荷密度被重新反馈到 Kohn-Sham 方程中，允许能带结构动态变化。即使使用基态密度泛函，也发现了比 RBA 更大的退磁效应；在我们将 Ortenzi 的自旋标度方法扩展到激发态（激光）密度泛函后，我们发现交换分裂确实如实验所见那样显著减小。多数自旋带和少数自旋带都向费米能级移动，但多数自旋带移动幅度大得多。交换分裂的超快减小与退磁同时发生。虽然我们要目前的理论仍无法得出与实验观测相同的自旋矩损失百分比，但它预测了与实验一致的正确趋势。我们相信，随着更好的泛函出现，我们的结果可以进一步改进。
引用
@article{arxiv.1611.03156,
title = {Ultrafast reduction of exchange splitting in ferromagnetic nickel},
author = {G. P. Zhang and Y. H. Bai and Thomas F. George},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03156},
year = {2016}
}
备注
18 pages, 3 figures