ترابرد مگنونی یک زنجیرۀ فرومغناطیس در حضور برهم‌کنش بلند برد تبادلی

رجبی ماربینی, سمیرا; مردانی, محمد; ربانی, حسن

doi:10.47176/ijpr.25.1.22028

ترابرد مگنونی یک زنجیرۀ فرومغناطیس در حضور برهم‌کنش بلند برد تبادلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

سمیرا رجبی ماربینی ¹

محمد مردانی ²

حسن ربانی ²

¹ گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد

² 1. گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد 2. مرکز پژوهشی فناوری نانو، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد

https://doi.org/10.47176/ijpr.25.1.22028

چکیده

ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ رهیافت تابع گرین، ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌۀ ﺧﻮﺍﺹ ترابرد مگنونی یک زنجیرۀ فرومغناطیس متصل به دو هادی فرومغناطیس نیمه‌متناهی در تقریب فراتر از برهم‌کنش نزدیکترین همسایه میپردازیم. برای این منظور، روابط دینامیکی حاکم بر ممانهای مغناطیسی سامانۀ مرکزی را خطی‌سازی کرده و سپس با نوشتن تابع گرین مربوطه در حضور هادیها، روابطی برای محاسبۀ ضریب عبور و چگالیحالتهای مگنونی ارائه میدهیم. محاسبات عددی خود را برای یک ناخالصی حوزهای و یک تک ناخالصی که موجب تقریب فراتر از برهم‌کنش نزدیکترین همسایه باشند، انجام دادهایم. از نتایج به دست آمده میتوان به تغییر پهنای ناحیۀ تشدیدی و تعداد قلههای آن با تغییر خواص ناخالصی اشاره کرد. بر مبنای کار حاضر امکان کنترل رسانش با تغییر قدرت ضریب برهم‌کنش تبادلی و قدرت انتگرال تبادلی قابل دستیابی است.

کلیدواژه‌ها

تابع گرین

فرومغناطیس

ترابرد مگنونی

ناخالصی مغناطیسی

موضوعات

فیزیک مادهٔ چگال

عنوان مقاله English

Magnonic transport of a ferromagnetic chain in the presence of long-range exchange interaction

نویسندگان English

Samira Rajabi Marbini ¹

Mohammad Mardaani ²

Hassan Rabani ²

¹ Department of Physics, Faculty of Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran

² 1. Department of Physics, Faculty of Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran 2. Nanotechnology Research Center, Shahrekord University, Shahrekord, Iran

چکیده English

In this paper, using Green's function approach, we study the magnon transport properties of a ferromagnetic chain connected to two semi-infinite ferromagnetic leads beyond the nearest neighbor approximation. For this purpose, we first linearize the dynamic relations of magnetic moments in the center wire. Then, by writing its Green’s function in the presence of leads, we provide the relations for calculating the magnon transmission coefficient and density of states. We have performed our numerical calculations for a domain impurity and an atomic impurity that causes the beyond of the nearest neighbor approximation. From the obtained results, it can be pointed out that the width of the intensity region and the number of its peaks change with the change in magnetic properties of the impurity. Based on the present work, one may investigate the conduction control by changing the strengths of the exchange interaction coefficient and integral.

کلیدواژه‌ها English

Green’s function

ferromagnetic

magnon transport

magnetic impurity

J K Hook and H E Hall, “Solid State Physics.” , Wiley, (1995).
M A Cazalilla, H Ochoa and F Guinea, Rev. Lett. 113 (2014) 077201.
F Bloch, Phys. 61 (1930) 206.
T Holstein and H Primakoff, Rev. 58 (1940) 1098.
S O Demokritov, et al., Nature 443 (2006) 430.
K Yamamoto, et al., Magn. Magn. Mater. 545 (2022) 168672.
S Tacchi, et al., Phys.: Condens. Matter. 29 (2017) 073001.
H Yu, J Xiao and P Pirro, Magn. Magn. Mater. 450 (2018) 1.
J Chen, et al., Rev. B 100 (2019) 104427.
X Han, et al., Phys. Lett. 125 (2024) 020501.
Y Tabuchi, et al., Science 349 (2015) 405.
H Y Yuan, et al., Phys. 965 (2022) 1.
C Kittel, Rev. 73 (1948) 155.
D M Gautreau, A Saha, and T Birol, Rev. Mater. 5 (2021) 024407.
G Gubbiotti, et al., Rev. B 97 (2018) 134428.
S Shojaei, M Mardaani and H Rabani, J. of Phys. Res. 22 (2023) 753.
S Shojaei, M Mardaani and H Rabani, Rev. E 106 (2022) 024122.
C Kittel, “Introduction to Solid State Physics.”, John Wiley and Sons, (2005).
AV Chumak, et al., Phys. 11 (2015) 453.
H Boumrar, et al., Phys.: Condens. Matter. 32 (2020) 355302.
YH Li and R Cheng, Rev. B 103 (2021) 014407.
N Singh, et al., Status Solidi B 257 (2020) 1900654.