Исследование точечных внешних воздействий на квазиодномерные структуры атомов переходных металлов

Содержание

Слайд 2

Цели и задачи

Цель:
Исследовать влияние точечных локальных магнитных воздействий на поверхностные структуры атомов

Цели и задачи Цель: Исследовать влияние точечных локальных магнитных воздействий на поверхностные
переходных металлов, адсорбированных на проводящую поверхность.
Задачи:
Провести обзор ранних работ, посвященных исследованию обменных взаимодействий между атомами переходных металлов, адсорбированных на проводящую поверхность;
Разработать компьютерную программу для моделирования спиновых систем при помощи метода Монте-Карло.

Слайд 3

Характер взаимодействия между атомами Co, адсорбированными на поверхности Cu(111) [1]

[2] Alexander Ako

Характер взаимодействия между атомами Co, адсорбированными на поверхности Cu(111) [1] [2] Alexander
Khajetoorians, Roland Wiesendanger, et al., Science, 332 (2011)

[1] P. A. Ignatiev, N. N. Negulyaev, et al., Phys. Rev. Lett., 101, 036809 (2008)

Обзор источников

Логическое устройство, построенное на основе обменных взаимодействий между спинами атомов, адсорбированных на подложку [2]

Слайд 4

 

 

 

 

 

 

Методы исследования

Методы исследования

Слайд 5

 

Трактуем точечное воздействие на уровне модели Гейзенберга

Направим вектор магнитного поля вдоль оси

Трактуем точечное воздействие на уровне модели Гейзенберга Направим вектор магнитного поля вдоль
Z:
Зафиксируем спин :
Представим в сферических координатах:

Методы исследования

Слайд 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы исследования

Трактуем точечное воздействие на уровне модели Гейзенберга:

Методы исследования Трактуем точечное воздействие на уровне модели Гейзенберга:

Слайд 7


 

 

 

 

 

 

 

Изучим скореллированность и
Скоррелированность спинов и сводится к намагниченности

На систему воздействуют три

Изучим скореллированность и Скоррелированность спинов и сводится к намагниченности На систему воздействуют
фактора:
Анизотропия, наведенная внешним магнитным полем
Анизотропия, наведенная намагничиванием спина (точечным воздействием)
Температурный фактор

Выделим из части гамильтониана, не связанной с , некий спин

Методы исследования

Слайд 8

 

 

 

 

 

 

Внешнее магнитное поле малое: в единицах J ( - ось намагничивания)
и

Внешнее магнитное поле малое: в единицах J ( - ось намагничивания) и
зафиксированный спин противоположно направлены (направление против энергетически менее выгодно, нежели направление вдоль )

Методы исследования

 

Слайд 9

 

 

 

 

 

 

Каждый спин в системе единичной длины:
Спины и рассматриваются как спиновые агломераты:
Рассматриваем

Каждый спин в системе единичной длины: Спины и рассматриваются как спиновые агломераты:
только ферромагнитные и антиферромагнитные взаимодействия

Методы исследования

 

аппроксимируюется как

Слайд 10

 

 

Методы исследования

Для исследования проведем численный эксперимент при помощи метода Монте-Карло
Для этого была

Методы исследования Для исследования проведем численный эксперимент при помощи метода Монте-Карло Для
разработана программа на языке C++, реализующая реалистичное моделирование поведения спиновых систем
В ходе моделирования следующие средне-наблюдаемые:
Намагниченность спина
Энергия системы E
Также была разработана вспомогательная программа для конструирования спиновых произвольной конфигурации цепочек и формирования входных файлов для моделирования

Слайд 11

Окно вспомогательной программы

Методы исследования

Интерактивный конструктор

Параметры спиновой системы

Окно вспомогательной программы Методы исследования Интерактивный конструктор Параметры спиновой системы

Слайд 12

Результаты

Рассмотрим простейшие конфигурации:

Значит, попробуем усложнить геометрию цепочки

Результаты Рассмотрим простейшие конфигурации: Значит, попробуем усложнить геометрию цепочки

Слайд 13

Результаты

“Димеры”

“Ромбы”

Перейдем к более сложным конфигурациям

Результаты “Димеры” “Ромбы” Перейдем к более сложным конфигурациям

Слайд 14

Графики зависимости проекции намагниченности спина при длине цепочки L = 7

“димеры”

“ромбы”

“плато”

“плато”

Результаты

Графики зависимости проекции намагниченности спина при длине цепочки L = 7 “димеры” “ромбы” “плато” “плато” Результаты

Слайд 15

Результаты
Таким образом, нас интересуют такие параметры “плато” как:
температурная ширина “плато”
температура возникновения “плато”

Результаты Таким образом, нас интересуют такие параметры “плато” как: температурная ширина “плато”

Рассмотрим, как эти характеристики меняются в зависимости от изменения длины цепочки

Слайд 16

Температурная ширина “плато” для цепочек типов:

“димеры”

“ромбы”

Результаты

Температурная ширина “плато” для цепочек типов: “димеры” “ромбы” Результаты

Слайд 17

Температура возниновения “плато”

“димеры”

“ромбы”

Результаты

Температура возниновения “плато” “димеры” “ромбы” Результаты