利用密度泛函理论研究 TiF3 的 Jahn-Teller 相变
材料科学
2009-11-10 v2 强关联电子
摘要
我们采用第一性原理密度泛函理论计算 TiF3 的电子和磁性质，采用全potential线性化增强平面波方法。LDA 近似预测该物质为完全饱和的铁磁金属，发现具有不同对称性结构的能量极小值是退化的。实验观察到的在 Tc=370K 的 Jahn-Teller 相变无法仅通过电子-声子相互作用驱动，这种现象通常由 LDA 准确描述。超出 LDA 的电子关联效应对于解除单个占据的 Ti t2g 轨道的退化性至关重要。尽管局域库仑关联很重要，t2g 能级的分裂方向由偶极-偶极相互作用决定。LDA+U 功能预测该物质为反铁磁绝缘体，具有轨道有序的基态。通过在分子 NRLMOL 代码中对 TiF 离子的总电荷进行变动，找到了 Ti 3d 轨道的 U=8.1 eV 和 J=0.9 eV 的输入参数。我们估计该物质在立方晶格上的自旋-1/2 的海森堡交换常数约为 24 K。LDA+U 中的对称性降低能量约为每个 TiF3 公式单元的 900 K。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0304667,
title = {Investigation of the Jahn-Teller Transition in TiF3 using Density Functional Theory},
author = {Vasili Perebeinos and Tom Vogt},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0304667},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 9 figures, to appear in Phys. Rev. B