中文

C60N- 中的 Jahn-Teller 效应与 Hund 定则耦合之争

超导电性 2009-11-13 v1

摘要

我们为带负电的 C60N- 离子(N=1...5)的基态和低能集体转子激发提出了变分态。该方法在同一层面上包含了线性电子 - 声子耦合和库仑相互作用。电子 - 声子耦合在有效模近似(EMA)下处理,从而产生线性 t1u×Hgt_{1u} \times H_g Jahn-Teller 问题,而库仑相互作用则导致 N=2,3,4 时的 Hund 定则耦合。该哈密顿量具有偶然 SO(3) 对称性,允许用角动量进行优雅表述。试探态由相干态构建,并利用投影算符投影到角动量子空间,从而为整个参数范围提供了良好的变分态。相应能量的计算在很大程度上是解析的。我们利用该方法详细分析了 Jahn-Teller 效应与 Hund 定则耦合之间的竞争,后者决定了 N=2,3,4 的自旋态。我们计算了 N=2,3,4 作为 Hund 定则耦合常数 JJ 函数的低自旋/高自旋能隙。我们发现实验测量的能隙表明耦合常数在 J=6080J=60-80meV 范围内。使用有限的 JJ 值,我们重新计算了 C60N- 离子的基态能量,发现 Jahn-Teller 能量增益部分被 Hund 定则耦合所抵消。特别是,N=2,3,4 的基态能量几乎相等。

关键词

引用

@article{arxiv.0708.3666,
  title  = {Jahn-Teller effect versus Hund's rule coupling in C60N-},
  author = {Samuel Wehrli and Manfred Sigrist},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.3666},
  year   = {2009}
}
R2 v1 2026-06-29T02:46:43.370Z