論文の概要: Accounting for Quantum Effects in Atomistic Spin Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17082v1
• Date: Fri, 26 May 2023 16:45:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 13:27:39.275575
• Title: Accounting for Quantum Effects in Atomistic Spin Dynamics
• Title（参考訳）: 原子性スピンダイナミクスにおける量子効果の会計
• Authors: Marco Berritta, Stefano Scali, Federico Cerisola, Janet Anders
• Abstract要約: 我々は、量子効果を原子論的スピンダイナミクスシミュレーションに効果的に組み込む2つの方法を提案する。 1つ目は、古典的なスピン系の運動方程式を有効温度で解くことで、量子スピン系の磁気挙動をシミュレートすることができる。 2つ目のアプローチは、古典的なスピンが量子的なパワースペクトルを持つ環境と相互作用する半古典的なモデルに基づいている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Atomistic spin dynamics (ASD) is a standard tool to model the magnetization dynamics of a variety of materials. The fundamental dynamical model underlying ASD is entirely classical. In this letter, we present two approaches to effectively incorporate quantum effects into ASD simulations, thus enhancing their low temperature predictions. The first allows to simulate the magnetic behavior of a quantum spin system by solving the equations of motions of a classical spin system at an effective temperature. This effective temperature is determined a priori from the microscopic properties of the system. The second approach is based on a semi-classical model where classical spins interact with an environment with a quantum-like power spectrum. The parameters that characterize this model can be calculated ab initio or extracted from experiments. This semi-classical model quantitatively reproduces the low-temperature behavior of a magnetic system, thus accounting for the quantum mechanical aspects of its dynamics. The methods presented here can be readily implemented in current ASD simulations with no additional complexity cost.
• Abstract（参考訳）: atomistic spin dynamics (asd) は様々な材料の磁化ダイナミクスをモデル化する標準的なツールである。 ASDの基礎となる基本的な力学モデルは、完全に古典的である。 本稿では,ASDシミュレーションに量子効果を効果的に組み込むための2つの手法を提案する。 1つ目は、古典的なスピン系の運動方程式を有効温度で解くことで、量子スピン系の磁気挙動をシミュレートすることができる。 この有効温度は、システムの微視的特性から予め決定される。 2つ目のアプローチは、古典スピンが量子のようなパワースペクトルを持つ環境と相互作用する半古典的モデルに基づいている。 このモデルを特徴づけるパラメータは ab initio または実験から抽出することができる。 この半古典モデルは磁気系の低温挙動を定量的に再現するので、力学の量子力学的側面を考慮に入れることができる。 ここで提示される手法は、複雑さを伴わずに現在のSDシミュレーションで容易に実装できる。

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