金属表面上の磁性イオンクラスターの電子状態

金属表面磁性离子簇的电子态

基本信息

批准号：
09236218
负责人：
赤井久純
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

典型元素金属,貴金属の表面に置換した磁性イオンからなるクラスターの電子状態・磁性を計算し,その結果に基づいて,クラスターサイズおよび形状が磁性および物性にあたえる効果を評価し,新しい物理現象の可能性を探ることが本研究の目的である.出発点としてアルミニウム中のコバルト・クラスタをとりあげて,クラスタのサイズを広げたとき生じる磁性について調べた.実験的には,Fe,Co,Niは非アルミニウム中でいずれも非磁性である.一方,局所密度近似の範囲での不純物計算によれば,アルミニウム中のCo,Niは磁性であるが鉄は局所磁気モーメントを持つ.このような食い違いは局所密度近似が束縛一重項の存在を考慮していないため当然のことであるが,不純物がクラスタを作り,それが十分なサイズになれば,解消されるはずのものである.計算は局所密度近似のもとで,KKRグリーン関数法を用いておこなった.まず大きなサイズのユニットセルを含むAI母体に対するバンド計算を実行することにより実空間での母体グリーン関数を作る.母体中に埋め込まれた任意の不純物クラスターの電子状態は,このグリーン関数を用いて,ダイソン型の代数方程式を解くことによって求められる.計算の結果,磁性の現れる最小のクラスターはコバルト原子を3個を最近接の正三角形にならべたものであることがわかった.クラスターのうちこのようなユニットをふくむものは全て磁性的にあるのに対して,このようなユニットを含まない物はサイズが大きくなっても磁性を示さない.特に,同じ三角形のユニットでも頂角が90度のものは非磁性である.頂角が90度をつくる三角形のみを含む場合には反強磁性交番磁場を加えたときの帯磁率がきわめて大きい.実際,非磁性への収束はおそく,収束前の状態は強磁性的配列ではなく反強磁性的であり,反強磁性ゆらぎが大きいことを示している.このことから,このような三角形を並べて作られる一次元鎖は反強磁性的であることが予想される.

我们计算了典型元素金属和贵金属表面取代的磁性离子组成的团簇的电子态和磁性，并根据结果评估了团簇尺寸和形状对磁性和物理性质的影响，并探讨了可能性探索新的身体现象。这就是本研究的目的。我们以铝中的钴簇为起点，研究了当簇尺寸增加时出现的磁性。实验上，Fe、Co和Ni都是非磁性的另一方面，根据局域密度近似范围内的杂质计算，铝中的Co和Ni具有磁性，但铁具有局域磁矩。这种差异是由于局域密度近似没有考虑到存在性这是很自然的，因为它没有被考虑在内。然而，如果杂质形成团簇并且团簇变得足够大，则应将它们消除。计算是在局域密度Ban（包括晶胞）的情况下使用KKR格林函数方法进行的。通过使用该矩阵进行计算，创建了实空间中的矩阵格林函数。通过使用该格林函数求解戴森型代数方程，可以找到嵌入在矩阵中的任何杂质簇的电子状态。计算结果，研究发现，表现出磁性的最小簇是三个钴原子排列成最近的等边三角形的簇。虽然所有包含此类单元的簇都具有磁性，但不包含此类单元的物品即使尺寸增大也不表现出磁性。特别是具有相同三角形但顶角为 90 度的单元是非磁性的。如果单元仅包含顶角为 90 度的三角形，则它是反铁磁性的施加磁场时的磁化率非常大。实际上。，向非磁性的收敛速度较慢，并且收敛前的状态不是铁磁性而是反铁磁性，表明反铁磁性波动较大。由此，可以通过排列这样的三角形来创建结构一维链。反铁磁性。