Ab initio расчеты времени и длины спиновой релаксации возбужденных электронов в металлах методом GW с включенным спин-орбитальным взаимодействием
Жуков В.П.1,2, Чулков Е.В.2,3
1Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Donostia International Physics Center, San Sebastian, Spain
3Departamento de Fizika de Materiales, Facultad de Ciencias Quimicas, UPV/EHU and Centro Mixto CSIC--UPV/EHU, San Sebastian, Basque Country, Spain
Email: zhukov@ihim.uran.ru
Поступила в редакцию: 6 декабря 2008 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2009 г.
На основе метода GW с включенным спин-орбитальным взаимодействием развит ab initio метод расчета времени спиновой релаксации возбужденных электронов в металлах. Выполнены расчеты времени и длины спиновой релаксации в Al, Cu, Au, Nb и Ta. Введена концепция фазового пространства поворота спина. Показано, что отношение времени релаксации спина к времени жизни возбужденного электрона хорошо объясняется на базе данной концепции. Время и длина спиновой релаксации в Nb оказываются гораздо меньше, чем в Al, Cu и Au. В особенности малы эти величины для Ta в соответствии с сильным спин-орбитальным взаимодействием. Сопоставление результатов с предыдущими данными по времени и пути спиновой релаксации из-за взаимодействия с примесями и фононами показывает, что при энергии возбужденного электрона около 1 eV неупругое электрон-электронное рассеяние в присутствии спин-орбитального взаимодействия является доминирующим механизмом спиновой релаксации. Работа выполнена при поддержке Департамента образования правительства Страны Басков, Испания, Министерства науки и технологий Испании (грант N MAT2001) и проекта Европейского сообщества "6th Network of Excellence NANOQUANTA (NMP-4-CT-2004-500198)". PACS: 71.15.Qe, 72.15.Lh, 85.75.-d
- I. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma. Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004)
- J. Fabian, S. Das Sarma. Phys. Rev. Lett. 83, 1211 (1999).
- Z.G. Yu, S. Krishnamurthy, M. van Schilfgaarde, N. Newman. Phys. Rev. B 71, 245 312 (2005)
- P. Mavropoulos, M. Lezaic, S. Blugel. Phys. Rev. B 72, 174 428 (2005)
- R. Jansen. J. Phys. D 36, R 298 (2003)
- D. Connelly, C. Faulkner, P.A. Clifton, D.E. Grupp. Appl. Phys. Lett. 88, 012 105 (2006)
- V.P. Zhukov, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 73, 125 105 (2006)
- M. Aeschlimann, M. Bauer, S. Pawlik, R. Knorren, G. Bouzerar, K.H. Bennemann. Appl. Phys. A 71, 485 (2000)
- J.M. Pitarke, V.P. Zhukov, R. Keiling, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Chem. Phys. Chem. 5, 1284 (2004)
- E.V. Chulkov, A.G. Borisov, J.P. Gauyacq, D. Sanchez-Portal, V.M. Silkin, V.P. Zhukov, P.M. Echenique. Chem. Rev. 106, 4160 (2006)
- V.P. Zhukov, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Phys. Rev. Lett. 93, 096 401 (2004)
- P. Boguslawski. Solid State Commun. 33, 389 (1980)
- L. Hedin, S. Lundqvist. Solid state physics / Eds H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull. Academic Press, N.Y. (1969). V. 23. P. 1
- W.G. Aulbur, L. Jonsson, J.W. Wilkins. Solid State Phys. 54, 1 (2000)
- F. Aryasetiawan. Strong coulomb correlations in electronic structure calculations. Gordon and Beach, Singapore (2001). P. 1
- G.D. Mahan. Many-particle physics. Plenum Press, N.Y. (1990). 1032 p
- F. Aryasetiawan, K. Karlsson. Phys. Rev. B 60, 7419 (1999)
- W. Greiner. Relativistic quantum mechanics. Springer, Berlin (1997). 476 p
- A.L. Fetter, J.D. Walecka. Quantum theory of many-particle systems. McGraw-Hill, N.Y. (1971). 373 p
- O.K. Andersen, O. Jepsen, M. Sob. Electronic band structure and its applications. Lecture notes in physics / Ed. M. Yussouff. Springer, Heidelberg (1987). V. 283. P. 1
- A.O. Shorikov, A.V. Lukoyanov, M.A. Korotin, V.I. Anisimov. Phys. Rev. B 72, 024 458 (2005)
- И.А. Нечаев, В.П. Жуков, Е.В. Чулков. ФТТ 49, 1729 (2007)
- F. Aryasetiawan, O. Gunnarsson. Phys. Rev. B 49, 16 214 (1994)
- M. Johnson, R.H. Silsbee. Phys. Rev. Lett. 55, 1790 (1985); Phys. Rev. B 37, 5312 (1988); 37, 5326 (1988)
- D. Lubzens, S. Schultz. Phys. Rev. Lett. 36, 1104 (1976)
- F.J. Jedema, A.T. Filip, B.J. van Wees. Nature 410, 345 (2001)
- F.J. Jedema, M.S. Nijboer, A.T. Filip, B.J. van Wees. Phys. Rev. B 67, 085 319 (2003)
- M. Johnson. Appl. Phys. Lett. 65, 1460 (1994)
- V.P. Zhukov, F. Aryasetiawan, E.V. Chulkov, I.G. de Gurtubay, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 64, 195 122 (2001)
- V.P. Zhukov, F. Aryasetiawan, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 65, 115 116 (2002)
- V.P. Zhukov, E.V. Chulkov. J. Phys.: Cond. Metter 14, 1937 (2002)
- V.P. Zhukov, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 72, 155 109 (2005); 73, 125 105 (2006)
- F.J. Jedema, H.B. Heersche, A.T. Filip, J.J.A. Baselmans, B.J. van Wees, Nature 416, 713 (2002)
- A.Y. Elazzabi, M.R. Freeman. Phys. Rev. Lett. 77, 3220 (1996).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.