化合物SmCo5的电子结构、自旋和轨道磁矩及其交换作用分析

• 作者: 张昌文 李华 李卫 潘凤春 王永娟 董建敏 郭永权
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 电子结构 自旋极化 原子磁矩 交换耦合
• 年，卷（期）: 2005,（4）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 1814-1820
• 页数: 7页
• 分类号: O4
• 字数: 5705字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.04.062

摘要

用自旋极化的MS-Xα方法研究了稀土-过渡族化合物SmCo5的电子态密度、自旋能级劈裂及原子磁矩.研究结果显示,由于化合物中Sm-Co间的轨道杂化效应,使Sm原子原来的5d0空轨道上占据了少量5d电子.由于Co(3d)-Sm(5d)电子间的直接交换作用,导致了Sm-Co间的磁性交换耦合,这是化合物中形成Sm-Co铁磁性长程序的一个重要原因.在SmCo5化合物中存在6个能级呈现负交换耦合,导致了SmCo5化合物的居里温度(与金属钴相比)明显下降.还研究了化合物中2c和3g晶位Co的自旋磁矩和轨道磁矩,发现Co(2c)晶位的自旋磁矩、轨道磁矩及冻结部分均略大于Co(3g)晶位,所以2c晶位的L-S耦合强度应略大于3g晶位.因此,2c晶位对SmCo5磁晶各向异性的影响也应大于3g晶位.但Co(2c)未被冻结的轨道磁矩却略小于Co(3g),所以两种晶位对磁晶各向异性的贡献大小之差别不应太大.考虑到4f电子的局域性和化合物中轨道杂化效应所导致的Sm(5d0)空轨道上占据了少量5d电子,可以得到Sm原子磁矩为1.29μB,与顺磁盐中Sm3+磁矩实验值(1.32-1.63uB)及金属中Sm原子磁矩实验值(1.74μB)基本符合.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李华	山东大学物理与微电子学院	112	398	11.0	17.0
2	董建敏	山东大学物理与微电子学院	19	47	4.0	6.0
3	李卫		95	874	16.0	24.0
4	王永娟	山东大学物理与微电子学院	6	28	3.0	5.0
5	张昌文	山东大学物理与微电子学院	7	30	3.0	5.0
6	潘凤春	山东大学物理与微电子学院	5	26	3.0	5.0
7	郭永权		9	73	5.0	8.0