费米维基

用户工具

站点工具

您的足迹:
atk:使用quantumatk研究磁性材料和自旋电子学的实例教程

差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

到此差别页面的链接

两侧同时换到之前的修订记录前一修订版
后一修订版		前一修订版
atk:使用quantumatk研究磁性材料和自旋电子学的实例教程 [2021/12/20 21:02] – fermiatk:使用quantumatk研究磁性材料和自旋电子学的实例教程 [2021/12/21 15:31] (当前版本) – [使用QuantumATK研究磁性材料和自旋电子学的实例教程] fermi
行 1: 行 1:
 ====== 使用QuantumATK研究磁性材料和自旋电子学的实例教程 ====== ====== 使用QuantumATK研究磁性材料和自旋电子学的实例教程 ======
 +
 +<WRAP center tip>
 +要了解QuantumATK在磁性材料与自旋电子学方面的功能和应用案例，请访问：
 +  * [[https://www.fermitech.com.cn/quantumatk/app-spintronics/|QuantumATK在磁性材料与自旋电子学研究中的应用]]
 +  * [[https://www.fermitech.com.cn/quantumatk/tool-magnetic/|QuantumATK：磁性与自旋电子学模拟工具]]
 +</WRAP>
 +
  
 ==== 入门教程 ==== ==== 入门教程 ====
 +{{ :atk:atk-spin-arrows-indoc.png?300|}}
 +=== 自旋输运的基本计算方法 ===
  
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/transmission_atomic_chain/transmission_atomic_chain.html|自旋极化原子链的透射谱]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/transmission_atomic_chain/transmission_atomic_chain.html|自旋极化原子链的透射谱]]（英文）
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/noncollinear_intro/noncollinear_intro.html|非共线自旋简介]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/noncollinear_intro/noncollinear_intro.html|非共线自旋简介]]（英文）
 +
 +=== 含有自旋轨道耦合的电子态计算 ===
 +
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/gold_spin-orbit/gold_spin-orbit.html|块体金中的相对论效应]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/gold_spin-orbit/gold_spin-orbit.html|块体金中的相对论效应]]（英文）
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/spin_orbit_bandstructures/spin_orbit_bandstructures.html|半导体能带结构的自旋轨道分裂]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/spin_orbit_bandstructures/spin_orbit_bandstructures.html|半导体能带结构的自旋轨道分裂]]（英文）
  
 ==== 高级教程 ==== ==== 高级教程 ====
 +
 +
 +----
 +=== 自旋转移转矩（STT） ===
 +
 +{{ :atk:atk-spin-transfer-torque.png?300|}}
 +
 +在本教程中，您将了解自旋转移转矩（STT）以及如何计算磁性隧道结中的STT。教程使用简单的隧道结模型，QuantumATK为计算零偏压下的 STT 线性响应系数提供了方便的分析工具，同时也使用有限偏压计算来计算 STT，并将结果与使用线性响应获得的结果进行比较。
  
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/spin_transfer_torque/spin_transfer_torque.html|Spin Transfer Torque]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/spin_transfer_torque/spin_transfer_torque.html|Spin Transfer Torque]]（英文）
 +
 +
 +----
 +
 +=== 磁性隧道结中的自旋输运 ===
 +{{ :atk:atk-mtj-transport-kgrid.png?300|}}
 +本教程展示了如何模拟和分析磁性隧道结（MTJ）的电子输运特性，用于自旋电子学应用研究。教程考虑了Fe-MgO-Fe MTJ这个比较复杂的自旋极化体系。使用 QuantumATK 研究共线和非共线自旋相关的传输特性，包括电子输运、隧道磁电阻和自旋转移转矩。教程还介绍了 AdaptiveGrid 方法，它是 k 点采样的传统 Monkhorst–Pack 网格的自适应替代方法。
 +
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/fe_mgo_fe/fe_mgo_fe.html|磁性隧道结中的自旋输运]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/fe_mgo_fe/fe_mgo_fe.html|磁性隧道结中的自旋输运]]（英文）
 +
 +
 +----
 +
 +=== 拓扑绝缘体 ===
 +{{ :atk:atk-topological-pict.png?300|}}
 +拓扑绝缘体是一种电子材料，它与普通绝缘体一样具有体带隙，但其表面仍支持导电状态。可以证明，由于材料的非平凡拓扑指数，这些状态在拓扑上受到保护，并且不能通过任何扭曲来消除。这些表面态的二维能量-动量关系具有类似于石墨烯的“狄拉克锥”结构。因此，拓扑绝缘体构成了一类新的量子物质，这种物质受奇异物理的支配，有朝一日可能会在电子设备中得到利用。本教程展示如何使用 ATK-DFT 研究 <chem>Bi2Se3</chem> 化合物，这是一种 3D 强拓扑绝缘体。最近报道了在双端装置中连接到电极的 <chem>Bi2Se3</chem> 薄膜的非平衡格林函数 DFT 计算。但是，本教程重点介绍批量计算和表面状态的属性：
 +
 +  * 使用 Crystal Builder 构建 <chem>Bi2Se3</chem> 晶体结构。
 +  * 研究具有和不具有自旋轨道耦合（SOC）的 <chem>Bi2Se3</chem> 体带结构。
 +  * 构造 <chem>Bi2Se3</chem> 片层并计算 SOC 能带结构，其显示上述表面状态。
 +  * 计算费米能量周围的态密度（DOS），这很好地说明了体禁带内的狄拉克锥。
 +  * 调查表面状态对材料的穿透深度。
 +  * 绘制表面态的自旋分辨费米面，并研究费米面上的面内自旋取向如何变化。
 +  * 计算 <chem>Bi2Se3</chem> 的拓扑不变量。
 +
 +
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html|Bi2Se3拓扑绝缘体]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html|Bi2Se3拓扑绝缘体]]（英文）
 +
 +
 +----
 +
 +=== 金属纳米线的非共线计算 ===
 +{{ :atk:atk-spin_visualizer_out-plane.png?300|}}
 +本教程介绍如何对金属纳米/原子线体系进行非共线自旋计算，并研究自旋轨道耦合和自旋取向对电子结构的影响。计算结果与 Czerner 等人发表的工作非常相似。
 +
   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/noncollinear_calculations_for_metallic_nanowires/noncollinear_calculations_for_metallic_nanowires.html|金属纳米线的非共线计算]]（英文）   * [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/noncollinear_calculations_for_metallic_nanowires/noncollinear_calculations_for_metallic_nanowires.html|金属纳米线的非共线计算]]（英文）
-  * 隧道各向异性磁电阻（TAMR）的STM模拟（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/tamr_ldos/tamr_ldos.html|英文]]）+ 
 + 
 +---- 
 + 
 +=== 隧道各向异性磁电阻（TAMR）的 STM 模拟 === 
 +{{ :atk:atk-tamr-experimental-illustration.png?300|}} 
 +本教程介绍如何使用 LocalDensityOfStates 分析工具模拟表面的 STM 测量。特别研究隧穿各向异性磁电阻（TAMR），这是一种测量 STM 电流和电导差异的方法，取决于衬底的磁化方向。 
 + 
 +  * 隧道各向异性磁电阻（TAMR）的 STM 模拟（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/tamr_ldos/tamr_ldos.html|英文]]） 
 + 
 + 
 +---- 
 + 
 +=== 体材料磁各向异性能 === 
 +{{ :atk:atk-mae-study-and-so-etot-vs-theta.png?300|}} 
 +本教程介绍如何使用磁各向异性研究工具计算L1<sub>0</sub>相块体 FePt 的磁晶各向异性（MCA）能量。磁各向异性能的结果与包括自旋-轨道耦合在内的自洽总能量计算进行比较，并且介绍在执行 MCA 计算时要收敛的最重要数值参数。 
   * 体材料磁各向异性能（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/mae_bulk/mae_bulk.html|英文]]）   * 体材料磁各向异性能（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/mae_bulk/mae_bulk.html|英文]]）
 +
 +
 +----
 +
 +=== Fe-MgO-Fe-MTJ结构的磁各向异性能 ===
 +{{ :atk:atk-mae-compare-with-unrelaxed.png?300|}}
 +本教程介绍如何使用磁各向异性研究对象来计算 Fe-MgO-Fe 磁性隧道结（MTJ）结构的垂直磁各向异性（PMA）能量。您将学习如何分析磁各向异性能量（MAE）在原子位点和轨道的投影值，并将结果与基于轨道矩的计算结果进行比较。MAE 从根本上和实践上都具有重要意义，尤其是在 STT-MRAM 的应用技术中。
 +
   * Fe-MgO-Fe-MTJ结构的磁各向异性能（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/mae_MTJ/mae_MTJ.html|英文]]）   * Fe-MgO-Fe-MTJ结构的磁各向异性能（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/mae_MTJ/mae_MTJ.html|英文]]）
 +
 +
 +----
 +
 +=== 铁和钴的海森堡交换分析 ===
 +{{ :atk:atk-jij_vs_dist_co-fcc.png?300|}}
 +本教程介绍如何使用海森堡交换分析工具计算块体 Fe 和 Co 的海森堡交换耦合参数，以及如何从耦合参数计算居里温度和交换刚度。
 +
   * 铁和钴的海森堡交换分析（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/heisenberg_exchange/heisenberg_exchange.html|英文]]）   * 铁和钴的海森堡交换分析（[[http://docs.quantumatk.com/tutorials/heisenberg_exchange/heisenberg_exchange.html|英文]]）
 +
 +
 +----
  
 ===== 参考 ===== ===== 参考 =====
atk/使用quantumatk研究磁性材料和自旋电子学的实例教程.1640005320.txt.gz · 最后更改: 2021/12/20 21:02 由 fermi

页面工具

© 2014-2022 费米科技（京ICP备14023855号）