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S=1 准一维量子分子磁性材料的第一性原理研究

介观与纳米尺度物理 2021-03-03 v2

摘要

我们使用密度泛函理论研究有机金属量子磁体 NiCl24SC(NH2)2\mathrm{NiCl_2-4SC(NH_2)_2}(DTN)的结构、磁性与电子结构。近期工作已证明该分子晶体的准一维性质及其低温下的量子相变。这包括磁电耦合,以及当掺 Br 时存在奇异的玻色玻璃态。我们系统地表明,通过使用包含范德瓦耳斯项的广义梯度近似(GGA)以考虑弱分子间作用力,并向总能量引入 Hubbard UU 项,我们的计算重现了先前实验中观测到的 DTN 中的磁各向异性、分子间交换耦合强度与磁电效应。对电子结构的进一步分析深入揭示了潜在的磁相互作用,包括可能导致 ME 效应的机制。利用这一计算高效的模型,我们预测施加电场可能对该量子磁体磁性产生的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.11457,
  title  = {First-Principles study of an S = 1 quasi-1D quantum molecular magnetic material},
  author = {Maher Yazback and Jie-Xiang Yu and Shuanglong Liu and Long Zhang and Neil S. Sullivan and Hai-Ping Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11457},
  year   = {2021}
}