Na(x)CoO2 中的电荷不均匀化与自旋有序倾向
强关联电子
2009-11-10 v2 材料科学
摘要
使用相关带理论 LDA+U 方法评估了 Na(x)CoO2 中库仑关联的强度及其影响。当忽略量子润动时，我们的计算结果表明：(1)仅允许铁磁有序时，x=1/3 和 x=2/3 处的电荷不均匀化均会发生，临界 U_c=3 eV；(2)在 x=1/3 处允许抗铁磁有序时，U_c 下降至 1 eV；(3)电荷不均匀化与能隙开启同时发生；(4)在 Co(3+)-Co(4+) 有序态中，抗铁磁耦合优于铁磁耦合，而在 U_c 以下时，铁磁有序被偏好。将计算得到的费米能级态密度与报告的线性比热系数进行比较，发现 x≈0.7 时的有序性提升约为五倍，而 x≈0.3 时几乎没有提升。这一趋势与 x>0.5 时表现出强磁性行为和局域矩（居里-韦伯介数）以及 x<0.5 时无磁性行为或局域矩报告一致。我们建议该相图由有效单带特征（x>0.5 时 U>>W）向 x<0.5 时的三带制度（U→U_eff≤U/√3~W）过渡，相关效应显著减弱。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0403018,
title = {Charge Disproportionation and Spin Ordering Tendencies in Na(x)CoO2},
author = {K. -W. Lee and J. Kunes and W. E. Pickett},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0403018},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 8 figures, corrected a few typos and changed references