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有机分子铁磁体的第一性原理研究(原版论文).pdf117页
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华中科技大学 博士学位论文
有机分子铁磁体的第一性原理研究 姓名:罗时军 申请学位级别:博士 专业:物理电子学 指导教师:姚凯伦
华中科技大学博士学位论文 摘要 本文对有机铁磁体的电f结构和铁磁性质进行了第一陆原理研究。我们首先用 纯有机铁磁体,以及非纯有机铁磁体Mn”Cu”双会属链的电子结构和铁磁相互作用 tJt,$0。我们还研究了一类非常特殊的有机半会属磁体的电子结构和铁磁性质。从理 论 :研究了赝:元合金 Fe。Mnl一。 si的组分磁相变和压力磁相变。最后我们提 U了非 共线磁系统的密度泛函理论,以期为研究有机铁磁体中广为存在的非共线磁现象提 hLX_q!沦基础。 f研究表明:单自由基Galvinoxyl的未配对电_『在分子的两个苯环上存在退局 j vi 域化,f1卟个 ;al noxyl分了I:存在净门旋磁鲋i。彳1: ;a1 v noyl的铁磁綦态Ih c2乖I c2两个碳原一.r-自9自旋磁矩比自f扫基
l的自旋磁矩大。这与一般情况下自由基 I:的白旋磁矩最大明显不同。在双自由基DTDA的分子中,有两个未配对电子,未 朱配对电子通过碳原子的自旋极化形成铁磁耦合。 非纯有机铁磁体Mn“Cu”双金属链的从头计算研究表明:金属离予间存在反铁 磁相互作用。由于两种会属离子的自旋磁矩不同,不能相互抵消,使得分子内出现 净磁矩。通过特殊的结构使得相邻的异种金属离子最近,这样它们之间存在反铁磁 相互作用,从而使晶体的基态具有亚铁磁性。
,, 我们采用密度泛函理论和GGA近似,研究了p―NPNN6相的能带结构及磁性质。
’ 数值计算表明它是一种半金属磁体,这对自旋电子学是十分重要的。具体的数值计 算表明,朱配对电子几乎是等几率地出现在N101基和N304基上。在计算中,超原 胞包含有两
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