論文の概要: Interstitial-induced ferromagnetism in a two-dimensional Wigner crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.07191v2
- Date: Sat, 9 Jul 2022 16:12:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 09:36:29.063848
- Title: Interstitial-induced ferromagnetism in a two-dimensional Wigner crystal
- Title（参考訳）: 2次元ウィグナー結晶における間質誘起強磁性
- Authors: Kyung-Su Kim, Chaitanya Murthy, Akshat Pandey, Steven A Kivelson
- Abstract要約: ウィグナー結晶(WC)は2DEGの強く相互作用する状態にある。
最近、[PNAS 117 (51) 32244-32250] は、AlAs量子井戸において、r_s gtrsim 35$の完全偏極強磁性絶縁体の発生を報告した。
ここでは、WCにおける間質欠陥の大きな$r_s$ダイナミクスを分析し、より高エネルギースケールの局所強磁性を生成することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.0415910628419067
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The two-dimensional Wigner crystal (WC) occurs in the strongly interacting
regime ($r_s \gg 1$) of the two-dimensional electron gas (2DEG). The magnetism
of a pure WC is determined by tunneling processes that induce multi-spin
ring-exchange interactions, resulting in fully polarized ferromagnetism for
large enough $r_s$. Recently, Hossain et al. [PNAS 117 (51) 32244-32250]
reported the occurrence of a fully polarized ferromagnetic insulator at $r_s
\gtrsim 35$ in an AlAs quantum well, but at temperatures orders of magnitude
larger than the predicted exchange energies for the pure WC. Here, we analyze
the large $r_s$ dynamics of an interstitial defect in the WC, and show that it
produces local ferromagnetism with much higher energy scales. Three hopping
processes are dominant, which favor a large, fully polarized ferromagnetic
polaron. Based on the above results, we speculate concerning the phenomenology
of the magnetism near the metal-insulator transition of the 2DEG.
- Abstract（参考訳）: 二次元ウィグナー結晶(wc)は、2次元電子ガス(2deg)の強相互作用状態(r_s \gg 1$)に生じる。
純粋なwcの磁性は、マルチスピンリング交換相互作用を誘導するトンネル過程によって決定され、十分大きなr_s$で完全に分極された強磁性となる。
最近、Hossainら。
[pnas 117 (51) 32244-32250] は、alas量子井戸においてr_s \gtrsim 35$で完全に偏極した強磁性絶縁体の発生を報告したが、純粋なwcの交換エネルギーよりも大きな温度で発生した。
ここでは、WCにおける間質欠陥の大きな$r_s$ダイナミクスを分析し、より高エネルギースケールの局所強磁性を生成することを示す。
3つのホッピング過程が支配的であり、大きな偏極性強磁性ポーラロンが好ましい。
以上の結果から,2DEGの金属絶縁体転移近傍の磁性の現象について考察した。
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