从第一原理计算X射线磁性和天然环偏振的K和L1边谱
摘要：一种高效的第一原理方法用于计算X射线磁圆二色性（XMCD）和X射线自然圆二色性（XNCD），并应用于固体中的K和L1能级附近的近边区域。计算圆二色性需要对圆偏振光的X射线吸收光谱（XAS）进行精确计算。对于XAS截面的推导，我们使用了光子-电子相互作用的相对论描述，这导致截面中出现了一个额外的项，将电偶极算符与一个名为自旋-位置的算符$mathbf{sigma}cdot(mathbf{epsilon} imes mathbf{r})$ 耦合。该数值方法依赖于赝势、包括投影增强波方法的规范以及电子结构的轴对称自旋相对论描述。我们将该方法应用于铁、钴和镍的K能级XMCD光谱以及具有破缺反演对称性的$alpha$-LiIO3的L1能级XNCD光谱的计算中。对于XMCD光谱，我们发现即使电偶极项是占优势的，电四极项也不可忽略（在铁的情况下振幅占8%）。耦合电偶极算符与自旋-位置算符的项是显著的（在铁的情况下振幅占28%）。我们得到了一个将这个新项与p态的自旋磁矩相关联的求和规则。在$alpha$-LiIO3中，我们发现了XNCD光谱的预期角度依赖性。
作者：N. Bouldi (IMPMC, SSOLEIL), N. J. Vollmers, C. G. Delpy-Laplanche (IMPMC), Y. Joly (NEEL), A. Juhin (IMPMC), Ph. Sainctavit (IMPMC), Ch. Brouder (IMPMC), M. Calandra (IMPMC), L. Paulatto (IMPMC), F. Mauri (SMC/INFM), U. Gerstmann
论文ID：1705.02192
分类：Other Condensed Matter
分类简称：cond-mat.other
提交时间：2017-08-23