Исследование магнитных и электронных свойств твердых растворов и сложных оксидов переходных металлов

• Автор: Мазуренко, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Глава 1. Методы и приближения
1.1 Функционал электронной плотности и приближение локальной электронной плотности
1.2 Процедура “проектирования”
1.3 Приближение ЬОЛ+и
1.4 Параметры обменного взаимодействия
Глава 2. Природа энергетической щели соединения РеБ1
2.1 Кристаллическая структура системы РеБ1
2.2 Переход от структуры поваренной соли к реальной структуре
РеБ!
2.3 Происхождение нсевдощели в спектре электронных возбуждений системы РеБ1 в фазе со структурой поваренной соли
2.4 Одномерная микроскопически обоснованная модель
2.5 Выводы
Глава 3. Переход первого рода полупроводник-металл в серии твердых растворов ГеБ11_хСех
3.1 РеБ1 и Рейе
3.2 Твердый раствор РеБц-хОех
3.3 Феноменологическая модель
3.4 Выводы
Глава 4. Эффект кулоновского взаимодействия при описании электронной структуры и обменных взаимодействий в молекулярном магнетике М1112
4.1 Кристаллическая структура М1112
4.2 Электронная структура молекулы Мщг
4.3 Внутримолекулярные обменные взаимодействия
4.4 Выводы
Глава 5. Параметры обменного взаимодействия и переноса электрона с узла на узел в спиновых квантовых системах СигТегС^Хг (Х=Вг,С1)
5.1 Геометрический анализ
5.2 Параметры переноса электрона с узла на узел
5.3 Параметры обменного взаимодействия
5.4 Выводы
Глава 6. Соединение ХагУзО? как пример лестничной системы с периодичными граничными условиями
6.1 Кристаллическая структура
6.2 Параметры переноса электрона с узла на узел
6.3 Параметры обменного взаимодействия
6.4 Выводы
Глава 7. Заключение
Список использованной литературы

Почти все магнитные свойства твердых тел качественно укладываются в рамки существующей квантовой теории магнетизма. На ее основе нашли свое объяснение ферромагнитное упорядочение локализованных магнитных моментов в кристаллах и ферромагнетизм металлов, обладающих коллективизированными электронами, выяснено, какими факторами определяется взаимная ориентация атомных магнитных моментов в различных типах твердых тел [1, 2). Однако дальнейшие возможности развития теории магнетизма твердых тел не исчерпаны. Поскольку качественные механизмы, ответственные за магнитные взаимодействия, известны, то можно ожидать от теории надежных количественных оценок. Такие оценки с использованием только модельных представлений затруднены из-за необходимости обоснования выбора того или иного набора параметров модели, который зачастую носит абстрактный и феноменологический характер. Как для практических применений, так и для дальнейшего развития теории необходимо проведение количественных микроскопических расчетов, требующих решения уравнения Шредингера для кристалла без использования каких-либо феноменологических параметров (первопринцшшые расчеты). Для сильнокоррелированных систем возможности проведения таких расчетов в последнее время появились, и они связаны в первую очередь с развитием приближения ЬОА+и (“приближение локальной плотности с учетом кулоновского взаимодействия па узле”). С его помощью были исследованы соединения переходных металлов с разнообразными свойствами (переходы металл-изолятор [3], фрустрированные системы [4, 5], сверхпроводимость [0], и т.д.). Приближение ЬОА+и может служить основой построения методики количественМолекулярный магнетик Мпі2

что учет многоэлектронных эффектов в рамках приближения ЬБА+и дает разумную картину электронной структуры. Кроме того, впервые представлены результаты расчета внутримолекулярных обменных констант в системе Мп12. Результаты расчетов сравниваются с существующими экспериментальными данными.
4.1 Кристаллическая структура М1112
Подробно кристаллографическая информация по этой системе представлена в работе [87]. В данном параграфе предложены лишь наиболее важные с точки зрения автора данные по структуре. Система Мщг имеет пространственную группу Р1 и содержит в своем составе дискретные элементы Мп^О^СНзСОО]б • АН2О без какой-то определенной симметрии. На рис.4.1 представлена центральная часть молекулы - искаженный куб МП4О4 расположен внутри кольца, состоящего из восьми атомов марганца.
Рис.4.1: “Ядро” молекулы М1112, состоящее из атомов марганца и кислорода. Ионы Мп4+ представлены большими темно-серыми кружками, ионы Мп3+ - светлосерыми кружками. Маленькими темными кружками изображены атомы кислорода.