Spin-phonon interaction on magnetic adatoms

Resumen

El estudio de átomos individuales magnéticos depositados en superficies, también llamados adátomos, esactualmente foco de un gran interés tanto científico como tecnológico debido a su potencial uso para lacreación de qubits o memorias magnéticas. Con el objetivo final de lograr su control y estabilidad,estudiar las propiedades de estos sistemas y comprender el efecto de posibles interacciones externas esesencial para progresan en este aspecto. Sin duda, uno de los aspectos más importantes es comprendercómo afectan las vibraciones del sustrato, es decir los fonones, a la estabilidad magnética de losadátomos. Aunque las evidencias experimentales indican que los fonones podrían desestabilizar losadatomos, se desconoce por completo en qué grado afectan a las propiedades electrónicas o a suestabilidad magnética. De hecho, esta cuestión central no ha sido abordada aún teóricamente debido alalto grado de dificultad técnica asociado al cálculo preciso de la interacción electrón-fonón. En estecontexto, en esta tesis abordamos el problema desde un punto de vista de primeros principios, analizandoen particular el sistema Fe/MgO/Ag(100) como referencia para nuestros estudios. En primer lugar,analizando el efecto de la interacción electrón-fonón en la estructura electrónica del sistema, revelandolos detalles del sistema que más influencia tienen, prestando particular atención al rol del substrato MgO/Ag(100). Finalmente, presentamos una metodología novedosa para describir la relajación de los estadosmagnéticos observada experimentalmente. Nuestros cálculos del tiempo de vida muestran una buenaconcordancia con los experimentos realizados en el mismo sistema. Esto demuestra que el métodopresentado captura con éxito las características necesarias para una descripción adecuada del problema, loque nos permite estudiar en detalle el efecto de las vibraciones en la estabilidad del magnética deladátomo, ayudando en la interpretación de los datos experimentales.