单层和双层磁性石墨烯结构中自旋波的性质

发布时间：2024-02-18 08:04

　　本文采用量子格林函数方法和海森堡模型,研究了单层磁性石墨烯结构、双层磁性非对称和对称石墨烯结构中的自旋波频率、自旋波态密度和自旋波的空间分布,研究了温度、层间交换耦合、磁场和各向异性对自旋波性质的影响。对于单层石墨烯结构来说,只有一支自旋波谱,随着温度升高,自旋波频率降低,随着外磁场和各向异性增加,自旋波频率上升,其中各向异性对自旋波频率的影响较小。单层石墨烯结构中的自旋波态密度的峰值均随着温度的增加而下降,随着外磁场和各向异性的增加而上升。对磁性非对称双层石墨烯结构来说,共有两支自旋波谱。我们发现了一个特殊的波矢,当波矢大于或等于特殊波矢时,两支自旋波分别在双层石墨烯结构的两个不同层中传播。我们把这个特殊的波矢定义为临界波矢k_c,层间交换耦合对临界波矢k_c的影响较大。为了研究双层磁性非对称石墨烯结构中的两支自旋波在不同自旋波频率区间内的空间分布,可以把自旋波频率分成四个区间。在一个频率区间内,两支自旋波分别在不同的层中传播。而在另一个频率区间内,两支自旋波都可以在1层和2层中传播。因此,在这个区间内,两支频率相同而波长不同的自旋波可以在磁性...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1单层磁性石墨烯结构模型及其布里渊区Fig.2.1SchematicrepresentationofmonolayermagneticgraphenestructureandBrillouinzone

中的布里渊区的示意图。a单层石墨烯结构模型b布里渊区图2.1单层磁性石墨烯结构模型及其布里渊区Fig.2.1SchematicrepresentationofmonolayermagneticgraphenestructureandBrillouinzone哈密顿量是：....

图2.2自旋波谱随温度、外磁场、各向异性的变化

MK。图2.2自旋波谱随温度、外磁场、各向异性的变化Fig.2.2Changeofspinwavespectrawithtemperatures、externalmagneticfieldandanisotropy由图2.2可以看出，在布里渊区M和K....

图2.3自旋波态密度随温度的变化

J=1.0，τ=T/Tc=0.5，B=2.0，D=0.08时布里渊区M中态密度的低频峰值，外磁场B=2.0，各向异性常数D=0.08，温度分别为τ=T/Tc=0.1、0.5和0.9。图2.3自旋波态密度随温度的变化Fig.2.3Changeofspinwav....

图2.4自旋波态密度随外磁场的变化

其中，各向异性常数D=0.08，温度为τ=T/Tc=0.5，其外磁场分别为B=2.0、4.0和6.0。图2.4自旋波态密度随外磁场的变化Fig2.4Changeofspinwavedensityofstatewithexternalmagneticfield图2.....

本文编号：3902163