纳米材料与分子纳米技术杂志

NiO 中超快自旋动力学的电子理论

李春、Georgios Lefkidis 和 Wolfgang H?bner

NiO 中超快自旋动力学的电子理论

NiO 具有较大的自旋密度、反铁磁序和明显分离的带内态，是超快磁开关的良好候选材料。为了检测和监控开关动力学，我们开发了一种系统方法来研究 NiO 中光学二次谐波产生 (SHG)，包括 (001) 表面和块体。在我们的计算中，NiO 被建模为双嵌入簇。块体和 (001) 表面的所有带内 d 态都是通过高度相关的量子化学获得的，并在静磁场和激光脉冲的影响下随时间传播。我们发现，在亚皮秒范围内，使用线性偏振光而不是圆偏振光可以最好地实现退磁和开关。我们还展示了加入外部磁场以区分自旋向上和自旋向下状态的重要性，以及加入磁偶极子跃迁以在中心对称块体中实现该过程的必要性。我们已经在冻结声子近似下展示了二次谐波中声子对块体 NiO 的影响，按照同样的思路，我们讨论了声子在完全量化图像中作为切换场景中对称性降低机制的作用，并研究了电子和晶格温度效应。