Chiral magnetism of magnetic adatoms generated by Rashba electrons
Chiral magnetism of magnetic adatoms generated by Rashba electrons
复制标题
Rashba 电子产生的磁性吸附原子的手性磁性
DOI：
10.1088/1367-2630/aa59e8
复制
发表时间：
2017
影响因子：
3.3
通讯作者：
S. Lounis
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Bouaziz;M. dos Santos Dias;A. Ziane;M. Benakki;S. Blügel;S. Lounis
我们研究了吸附原子间由自旋轨道耦合引起的表面态自旋分裂介导的长程手征磁相互作用。使用Rashba模型，张量的交换相互作用被提取，其中的thepseudo-dipolar相互作用被发现，除了通常的各向同性交换相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。我们发现，尽管后者的相互作用，共线磁状态仍然可以稳定的伪偶极相互作用。原子间距控制着这些项的强度，我们利用这些项来设计沉积在Au（111）表面上的Fe纳米结构的手性磁性。我们证明，这些磁相互作用有关的叠加的平面和平面内的分量的skyrmionic磁波所引起的吸附原子在周围的电子气。我们表明，即使原子间的距离很大，纳米结构的大小和形状显着影响的磁相互作用的强度，从而影响磁基态。我们还得到了一个有吸引力的各向同性交换相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用之间的连接，后者涉及到前者的一阶变化相对于自旋轨道耦合。这意味着由Dzyaloshinskiii-Moriya矢量的方向定义的手性是由各向同性交换相互作用的变化驱动的，由于自旋-轨道相互作用。
We investigate long-range chiral magnetic interactions among adatoms mediated by surface states spin-splitted by spin–orbit coupling. Using the Rashba model, the tensor of exchange interactions is extracted wherein a thepseudo-dipolar interaction is found, in addition to the usual isotropic exchange interaction and the Dzyaloshinskii–Moriya interaction. We find that, despite the latter interaction, collinear magnetic states can still be stabilized by the pseudo-dipolar interaction. The interadatom distance controls the strength of these terms, which we exploit to design chiral magnetism in Fe nanostructures deposited on a Au (111) surface. We demonstrate that these magnetic interactions are related to superpositions of the out-of-plane and in-plane components of the skyrmionic magnetic waves induced by the adatoms in the surrounding electron gas. We show that, even if the interatomic distance is large, the size and shape of the nanostructures dramatically impacts on the strength of the magnetic interactions, thereby affecting the magnetic ground state. We also derive an appealing connection between the isotropic exchange interaction and the Dzyaloshinskii–Moriya interaction, which relates the latter to the first-order change of the former with respect to spin–orbit coupling. This implies that the chirality defined by the direction of the Dzyaloshinskii–Moriya vector is driven by the variation of the isotropic exchange interaction due to the spin–orbit interaction.
登录
查看更多内容
影响因子：
38.3
作者：
Hanneken, Christian;Otte, Fabian;Heinze, Stefan
通讯作者：
Heinze, Stefan
磁性吸附原子在表面电子波中诱导类斯格明子自旋纹理。
影响因子：
8.6
作者：
S. Lounis;A. Bringer;S. Blügel
通讯作者：
S. Blügel
影响因子：
3.7
作者：
Elmers, H. J.;Wallauer, R.;Schoenhense, G.
通讯作者：
Schoenhense, G.
影响因子：
29.4
作者：
Liebmann, Marcus;Rinaldi, Christian;Morgenstern, Markus
通讯作者：
Morgenstern, Markus
影响因子：
56.9
作者：
Jonietz, F.;Muehlbauer, S.;Rosch, A.
通讯作者：
Rosch, A.