米斌周 庄云飞

(华北科技学院基础部,北京东燕郊 101601)

单原子层磁性纳米带的自旋波谱①

米斌周②庄云飞

(华北科技学院基础部,北京东燕郊 101601)

本文利用量子统计理论的多体格林函数方法计算了单原子层磁性纳米带的自旋波的色散关系。带宽为L的纳米带,其自旋波能谱有L条,自旋波能量随温度的升高而降低。温度接近居里点时,自旋波能量趋于零,可以称之为模式的软化。零温时,准一维纳米带体系的自旋波能量曲线随带宽的变宽而上升,最后趋于二维平面的数值。把单原子层磁性纳米带与单壁磁性纳米管的自旋波能谱做比较,前者的自旋波能量是非简并的,后者是简并的。自旋波能量简并在物理上是由对称性所致,与纳米管相比,纳米带的几何对称性明显降低了。

磁性纳米带;量子自旋模型;格林函数方法;自旋波

0 引言

纳米带由美国佐治亚理工学院王中林研究小组在 2001年首次实验报道[1-3]。随后,人们利用不同的方法制备出了各种半导体氧化物或非氧化物的纳米带状结构[4-8]。纳米带[1-8]具有长方形截面,宽度和厚度在纳米量级,宽厚比较大,长度可达微米或毫米量级,是一种没有缺陷 (例如空缺或断层)的单晶纳米结构[9,10]。这种纳米带状结构有望成为纳米器件的重要基本成分,并且为基础研究和技术应用提供一个良好的机会。关于纳米带的实验[9-13]及理论[14,15]研究,人们已经做了相关的工作。文献[15]利用基于第一性原理的密度泛函理论计算了MoS2纳米带的磁学和电学性质等。……