金属酸化物のAb initio MO法による理論的研究

金属氧化物的从头算MO法理论研究

基本信息

批准号：
01540375
负责人：
山口兆
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01540375/
关键词：
遷移金属酸化物 ab initio CASSCF σホ-ル πホ-ルスピン相関

项目摘要

本研究では遷移金属酸化物の電子状態をab initioおよびNーbandハバ-ドモデルによって詳細に検討した。まず、八面体配位子場を有するCuObユニットの電子状態を完全配置(CAS)SCFにより検討した結果、余分のホ-ルが導入されない状態では^2Ag状態が基座状態であることが判明した。次にこのユニットに余分のホ-ルを1個導入した場合には、CuO_4平面の酸素上にホ-ルが生成している状態が基底および低い励起状態であることが判明した。さらに、CASSCF法による計算結果では、CuーO結合軸方向の対称性を持つσホ-ル状態の方が、軸方向に垂直なπホ-ルを持つ状態よりも不安定になることが判明した。この傾向はCu_2Gなる二量体の場合においても同様であったが、両状態間ではそのエネルギ-差が小さくなる傾向にあることがわかった。さらに、CASSCF Lt等σのホ-ル状態がスピン分極型の波動関数によって、十分信頼出来る精度で記述出来ることを示した。次にスピン分極型波動関数(APOMP)を用いてμーオキソ型遷移金属二量体MOM系の電子状態を検討した。まず、余分のホ-ルが存在しない場合の遷移金属イオン間の有効交換積分(Jab)を検討したところ、180°型スピン相関のために、遷移金属(M)上のスピンは反強磁性的相互作用をすることが判明した。特に、M=Cuの場合、Jabの絶対値が他の場合(M=Ni,Co,Fe,Mn)に比較して大変大きく、約1000cm^<ー1>にもなることがわかった。さらに、MOM系のOにσホ-ルを導入した場合の遷移金属一酸素間のJab(MO)値を検討した。Jap(MO)の絶対値は金属間のそれ、Jap(MM)の約3倍であることが判明した。一方、Oにπホ-ルを導入した場合にはJap(MO)は90°スピン相関のために正の値になること、さらにその大きさは1Jab(MM)1の約1/3になることがわかった。以上、本研究により、MOM系におけるスピン相関の実態が解明された。

在这项研究中，使用Ab Ith和N频段式豪华模型详细研究了过渡金属氧化物的电子状态。首先，使用完美的安排（CAS）SCF研究了具有八面体配体场的CUOB单元的电子状态，发现 ^2AG状态是未引入额外孔的状态的基础状态。接下来，当将一个额外的孔引入该单元时，发现该孔在CUO_4平面上形成孔的状态在地面上，而低激发状态。此外，使用CASSCF方法的计算结果表明，在Cu-O键轴方向上具有对称性的σ孔状态比垂直于轴向方向的π小孔的状态更不稳定。在称为cu_2g的二聚体的情况下，这种趋势是相似的，但是发现两种状态之间的能量差异往往更小。此外，已经显示出CASSCF LT等人的孔状态。 σ可以通过自旋极波形以足够可靠的精度描述。接下来，使用自旋波函数（APOMP）检查了μ-oxo型过渡金属二聚体MOM系统的电子状态。首先，我们研究了在没有额外孔的情况下过渡金属离子之间的有效交换积分（JAB），发现由于180°自旋相关，过渡金属（M）上的自旋具有抗逆性磁相互作用。特别是，发现与其他情况相比，JAB的绝对值非常大（M = Ni，Co，Fe，MN），并且约为1000 cm^<-1>。此外，当将σ孔引入MOM系统的O时，研究了过渡金属单轴之间的戳戳（MO）值。发现JAP（MO）的绝对值约为金属之间JAP（MM）的三倍。另一方面，当引入O时，由于90°旋转相关性，JAP（MO）成为正值，其大约约为1JAB（mm）1的1/3。因此，这项研究揭示了MOM系统中自旋相关的实际状态。