Tác động của thế xô lệch và phân cực spin đến tương tác RKKY trong băng nano graphene hình ghế tựa

The European Physical Journal B - Tập 90 - Trang 1-10 - 2017
Hamed Rezania1, Elham Sadeghi1
1Department of Physics, Razi University, Kermanshah, Iran

Tóm tắt

Tương tác trao đổi gián tiếp giữa hai nguyên tử từ tính bên ngoài, được gọi là tương tác Ruderman–Kittle–Kasuya–Yosida (RKKY), đã được trình bày trong băng nano graphene hình ghế tựa không đồng nhất. Chúng tôi đã nghiên cứu tương tác RKKY dưới dạng một hàm số của khoảng cách giữa các moment phân tán. Đã chỉ ra rằng một trật tự từ tính dọc theo trục z trung gian cho một tương tác không đẳng hướng, tương ứng với tương tác mô hình XXZ giữa hai moment từ. Các thành phần độ nhạy spin tĩnh của băng nano graphene hình ghế tựa đã được tính toán để tìm ra tương tác trao đổi giữa các thành phần tùy ý của các moment từ. Chúng tôi đã khai thác phương pháp hàm Green để tính toán các thành phần độ nhạy spin của khí điện tử trong cấu trúc băng nano trong bối cảnh của Hamiltonian mô hình liên kết chặt chẽ. Các tác động của các tham số và chiều rộng của băng trên sự phụ thuộc của tương tác trao đổi vào khoảng cách giữa các moment đã được nghiên cứu. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng phân cực spin theo hướng vuông góc với mặt phẳng dẫn đến hành vi không đẳng hướng cho tương tác trao đổi giữa hai moment từ. Nói cách khác, hành vi không gian của tương tác RKKY giữa các thành phần dọc của các moment từ khác với các thành phần ngang.

Từ khóa

#tương tác RKKY #băng nano graphene #độ nhạy spin #phân cực spin #mô hình XXZ #tương tác không đẳng hướng

Tài liệu tham khảo

A.K. Geim, A.H. MacDonald, Phys. Today 60, 35 (2009) K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubons, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov, Science 306, 666 (2004) T. Ohta, A. Bostwick, T. Seyller, K. Horn, E. Rorenberg, Science 313, 951 (2006) M.I. Katsnelson, K.S. Novoselov, A.K. Geim, Nat. Phys. 2, 620 (2006) Y. Zhang, T.-W. Tan, H.L. Stormer, P. Kim, Nature (London) 438, 201 (2005) C. Jozas, B.J. van Wees, in Handbook of spin transport and magnetism, edited by E.Y. Tsymbal, I. Zutic (Chapman and Hall/CRC, 2011), p. 579 O.V. Yazyev, Rep. Prog. Phys. 73, 056501 (2010) M.A. Ruderman, C. Kittel, Phys. Rev. 96, 99 (1954) T. Kasuya, Prog. Theor. Phys. 16, 45 (1956) K. Yosida, Phys. Rev. 106, 893 (1957) B. Fischer, M.W. Klein, Phys. Rev. B 11, 2025 (1975) M.T. Beal-Monod, Phys. Rev. B 36, 8835 (1987) S. Saremi, Phys. Rev. B 76, 184430 (2007) L. Brey, H.A. Fertig, S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 99, 116802 (2007) A.M. Black-Schaffer, Phys. Rev. B 81, 2056416 (2010) A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, K.S. Novoselov, A.K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009) S.R. Power, F.S.M. Guimaraes, A.T. Costa, R.B. Muniz, M.S. Ferreira, Phys. Rev. B 85, 195411 (2012) E. Kogan, Phys. Rev. B 84, 115119 (2011) M. Sherafati, S. Satpathy, Phys. Rev. B 83, 165425 (2011) M. Fujita, K. Wakabayashi, K. Nakada, K. Kusakabe, J. Phys. Soc. Jpn. 65, 1920 (1996) K. Nakada, M. Fujita, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus, Phys. Rev. B 54, 17954 (1996) M. Ezawa, Phys. Rev. B 73, 045432 (2006) C. Berger, J. Phys. Chem. B 108, 19912 (2004) K. Sasaki, S. Murakami, R. Saito, J. Phys. Soc. Jpn. 75, 074713 (2006) K. Sasaki, S. Murakami, R. Saito, Appl. Phys. Lett. 88, 113110 (2006) H. Zheng, Z.F. Wang, T. Luo, Q.W. Shi, J. Chen, Phys. Rev. B 75, 165414 (2007) H. Ajiki, T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn. 62, 1255 (1993) S. Blankenburg, J. Cai, P. Ruffleux, R. Jaafar, D. Passerone, X. Feng, K. Mllen, R. Fasel, C.A. Pignedoli, ACS Nano 6, 2020 (2012) P. Ruffleux, J. Cai, N.C. Pumb, L. Patthey, D. Prezzi, A. Ferretti, E. Molinari, X. Feng, K. Mllen, C.A. Pignedoli, R. Fasel, ACS Nano 6, 6930 (2012) S. Mi, S.-H. Yuan, P. Lyu, J. Appl. Phys. 109, 083931 (2011) G. Zarand, B. Janko, Phys. Rev. Lett. 89, 047201 (2002) Y. Asano, T. Yosida, Y. Tanaka, A.A. Golubov, Phys. Rev. B 78, 014514 (2008) H. Rezania, F. Azizi, J. Magn. Magn. Mater. 417, 272 (2016) H. Rezania, Y. Naseri, N. Shahrestani, AIP Adv. 7, 035320 (2017) N.M.R. Peres, F. Guinea, A.H. Castro Neto, Phys. Rev. B 72, 174406 (2005) Y.-W. Son, M.L. Cohen, S.G. Louie, Phys. Rev. Lett. 97, 216803 (2006) H. Rezania, A. Abdi, Superlatt. Microstruct. 104, 483 (2017) G.D Mahan, Many particle physics (Plenum Press, New York, 1993) H. Imamura, P. Bruno, Y. Utsumi, Phys. Rev. B 69, 121303(R) (2004) K. Szalowski, J. Phys.: Condens. Matter 25, 166001 (2013)