概述
QuantumATK包含了最新的模拟方法,即用密度泛函理论(DFT)来模拟自旋电子器件。在模拟中可以考虑含旋轨耦合的非共线自旋计算,MetaGGA泛函,非平衡态格林函数(NEGF)器件模拟,等等。QuantumATK在进行非共线自旋、自旋轨道耦合自洽计算方面在不断进步,越来越快速可靠。
- 磁各向异性能量(MAE)
- 使用功能强大的study object进行磁各向异性能量(magnetic anisotropy energy,MAE)的计算,支持中断时自动续算
- 图形界面支持计算设置和分析,给定theta和phi角,投影(原子位、原子位和壳层、原子位和轨道)、能量窗口、每电子能带数、k点采样
- MAE对坐标(x/y/z)作图,对给定的角度和投影
- 海森堡交换分析(Heisenberg exchange analysis)
- 使用格林函数方法计算Heisenberg 模型的交换耦合常数的新方法,在一个磁性结构计算中获得所有交换耦合参数;
- 使用Heisenberg 自旋-晶格模型经验方法研究有限温度下的磁性,例如:磁性体系的相图,相变和磁化动力学;
- 可以使用密度泛函理论(DFT+U)与 LCAO 基组计算
- 与基于多个磁性结构的总能计算的传统方法相比,这种方法可以在一个磁性结构计算中获得所有交换耦合参数
- 设置需要分析耦合的原子非常方便
- 自旋寿命
- 计算在实际温度时,由电子-声子相互作用决定的自旋寿命(还与自旋-轨道耦合有关,Elliot-Yafet机理);
- 轨道磁矩
- 分析原子轨道磁矩;
- 自旋动力学
- 计算 Gilbert damping 张量(即可以考虑各向异性),得到的 Gilbert damping 常数可以用于 TCAD S-device 和其他工具,模拟微磁体系;
- 可以模拟晶体、合金、表面、界面的 Gilbert damping;
- 使用 Kambersky torque-torque correlation 模型。
- 自旋输运
- 计算有偏压存在时的自旋极化电流-电压特性
- 计算如Fe/MgO/Fe类似结构的磁性隧道结(magnetic tunnel junctions,MTJ) 的隧穿磁阻
- 计算 spin-transfer torque (STT) 与层内的交换耦合作用
- 研究自旋输运(透射)的机理,可以对透射系数在k空间中进行分解并分析透射的本征通道
- 考虑自旋轨道耦合、非共线自旋输运
NanoLab让研究者专注于研究,更快获得结果
NanoLab图形界面丰富易用的功能可以让用户专注于研究项目的科学问题,专心思考体系的电子和自旋输运特性,更快的发现新材料、创建新结构,避免在数据的导入、导出、处理、作图等琐碎的问题上浪费时间。NanoLab可以:
- 快速构建各种结构模型
- 按原子类别、标签设置初始原子磁矩
- 直接显示不同自旋的电流、输运系数谱
- 对输运系数进行k空间、透射通道分析
- 直接显示原子上自旋的分布
- 直接显示Spin-Transfer Torque分布
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