从第一性原理计算正尖晶石和反尖晶石铁氧体的电子结构

我们应用自相互作用修正的局域自旋密度（SIC-LSD）近似来研究尖晶石铁氧体MnFe$_{2}$O$_{4}$、Fe$_{3}$O$_{4}$、CoFe$_{2}$O$_{4}$和NiFe$_{2}$O$_{4}$的电子结构和磁性质。我们基于对所有体系的反尖晶石和正尖晶石结构的不同价态情景的研究，着重确定过渡金属元素的标称价态和基态结构。对于两种结构，我们发现所有研究的化合物都是绝缘体，但在正尖晶石情景中带隙较小。相反，当从反尖晶石结构转变为正尖晶石结构时，计算的自旋磁矩和导带的交换劈裂显著增加。我们发现NiFe$_{2}$O$_{4}$和CoFe$_{2}$O$_{4}$具有可观的轨道磁矩。