- Физики разработали новый подход расчета обменных взаимодействий в магнитных материалах.
- Ученый из МФТИ Андрей Катанин усовершенствовал классическую теорию вычисления обменных взаимодействий.
- Новый подход открывает новые возможности для предсказания магнитных свойств материалов.
- Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B.
- Многие перспективные материалы, такие как железо, никель, фрустрированные магнетики и спиновые стекла, обладают обменным взаимодействием.
- Знание обменных взаимодействий позволяет предсказывать магнитные свойства материалов.
- Новый подход основан на вычислении обменных взаимодействий спинов электронов с помощью анализа неоднородной магнитной восприимчивости.
- Метод не зависит от наличия дальнего магнитного порядка и позволяет взглянуть на обменные взаимодействия с единой позиции.
- Разработанные алгоритмы учета вершинных поправок позволяют вычислять обменные взаимодействия между электронами в парамагнитной фазе.
- Метод успешно опробован на ряде классических магнетиков, 2D-магнитных металлических систем и 2D-полупроводников.
- В планах группы - применение метода к новым низкоразмерным ван-дер-Ваальсовым магнетикам и 2D-веществам в состоянии спинового стекла.
Алгоритм удалось полностью перевести «в цифру», теперь все расчеты выполняются автоматически. Достаточно задать положение и типы атомов в кристаллической решетке, и все дальнейшие шаги — от расчета зонной структуры, ее аппроксимации, определение локальных смещений атомных уровней и их уширения до вычисления магнитных восприимчивостей и обменных взаимодействий — выполняются с помощью программ.