lnu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
First-principles studies of spin-orbit and Dzyaloshinskii-Moriya interactions in the {Cu3} single-molecule magnet
Linnéuniversitetet, Fakultetsnämnden för naturvetenskap och teknik, Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik, DFM. (Condensed Matter Theory)ORCID-id: 0000-0001-8162-6993
Linnéuniversitetet, Fakultetsnämnden för naturvetenskap och teknik, Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik, DFM. (Condensed Matter Theory)
Linnéuniversitetet, Fakultetsnämnden för naturvetenskap och teknik, Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik, DFM. (Condensed Matter Theory)ORCID-id: 0000-0003-4489-7561
US Department of Energy SC22.1, Washington DC 20585-1290.
2012 (Engelska)Ingår i: Physical Review B. Condensed Matter and Materials Physics, ISSN 1098-0121, E-ISSN 1550-235X, Vol. 85, nr 8, s. 085427-1-085427-10Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Frustrated triangular molecule magnets such as {Cu3} are characterized by two degenerate S = 1/2 ground states with opposite chirality. Recently, it has been proposed theoretically [M. Trif et al., Phys. Rev. Lett. 101, 217201 (2008)] and verified by ab initio calculations [M. F. Islam et al., Phys. Rev. B 82, 155446 (2010)] that an external electric field can efficiently couple these two chiral spin states, even in the absence of spin-orbit interaction (SOI). The SOI is, nevertheless, important since it introduces a splitting in the ground-state manifold via the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction. In this paper, we present a theoretical study of the effect of the SOI on the chiral states within spin-density functional theory. We employ a recently introduced Hubbard-model approach to elucidate the connection between the SOI and the Dzyaloshinskii-Moriya interaction. This allows us to express the Dzyaloshinskii-Moriya interaction constant D in terms of the microscopic Hubbard-model parameters, which we calculate from first principles. The small splitting that we find for the {Cu3} chiral state energies (≈ 0.02 meV) is consistent with experimental results. The one-band Hubbard-model approach adopted and analyzed here also yields a better estimate of the isotropic exchange constant than the ones obtained by comparing total energies of different spin configurations. The method used here for calculating the DM interaction unmasks its simple fundamental origin, which is the off-diagonal spin-orbit interaction between the generally multireference vacuum state and single-electron excitations out of those states.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2012. Vol. 85, nr 8, s. 085427-1-085427-10
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Forskningsämne
Naturvetenskap, Fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-18060DOI: 10.1103/PhysRevB.85.085427ISI: 000300566900008Scopus ID: 2-s2.0-84857778215OAI: oai:DiVA.org:lnu-18060DiVA, id: diva2:510968
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 621-2007-5019 and 621-2010-3761Tillgänglig från: 2012-03-19 Skapad: 2012-03-19 Senast uppdaterad: 2023-08-09Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Nossa, JavierIslam, FhokrulCanali, Carlo M.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Nossa, JavierIslam, FhokrulCanali, Carlo M.
Av organisationen
Institutionen för datavetenskap, fysik och matematik, DFM
I samma tidskrift
Physical Review B. Condensed Matter and Materials Physics
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 247 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf