铁、钴、镍铁磁性的第一性原理动力学相干势近似方法研究

基于第一性原理动力学CPA（相干势近似）并结合紧束缚线性丸盒轨道(TB-LMTO)表示中的LDA（局域密度近似）+ $U$ 哈密顿量，我们研究了Fe、Co和Ni在有限温度下的磁性质。该哈密顿量包含了横向自旋涨落项。在包含四阶动力学修正的谐振近似下进行了数值计算。计算得到的铁磁态单粒子态密度表明，动力学效应减小了交换劈裂，抑制了准粒子态的带宽，并导致了对应于6 eV卫星峰的非相干激发。给出了磁化强度随温度变化的曲线、顺磁自旋磁化率以及局域磁矩振幅的结果。计算得到的居里温度($T_{\rm C}$)为：Fe 1930 K，Co 2550 K，Ni 620 K；Fe和Co的$T_{\rm C}$被高估了约1.8倍，而Ni的$T_{\rm C}$与实验结果一致。由逆磁化率计算得到的有效玻尔磁子数分别为3.0 $\mu_{\rm B}$ (Fe)、3.0 $\mu_{\rm B}$ (Co)和1.6 $\mu_{\rm B}$ (Ni)，与实验结果相符。Fe和Co中$T_{\rm C}$的高估归因于忽略了高阶动力学效应以及磁短程序。