锕系元素 5f 电子系统中的巡游铁磁性：基于自旋涨落理论的现象学分析
强关联电子
2017-07-18 v1
摘要
我们利用 Takahashi 发展的自旋涨落理论（Y. Takahashi, J. Phys. Soc. Jpn. 55, 3553 (1986)），对 69 种铀、7 种镎和 4 种钚铁磁体的磁数据进行了分析。确定了锕系铁磁体的基本参数和自旋涨落参数，并讨论了自旋涨落理论在锕系 5f 系统中的适用性。3d 过渡金属及其金属间化合物的巡游铁磁体遵循 p_eff/p_s 与 T_C/T_0 之间的广义 Rhodes-Wohlfarth 关系，即 p_eff/p_s ~ (T_C/T_0)^(-3/2)。此处 p_s、p_eff、T_C 和 T_0 分别为自发磁矩、有效磁矩、居里温度和能量空间中自旋涨落谱的宽度。在锕系铁磁体中，当 T_C/T_0 < 1.0 时同样满足该关系。然而，在少数 T_C/T_0 ~ 1.0 的铁磁体中不满足该关系，这对应于自旋涨落理论中的局域磁矩系统。偏离理论关系可能是由于自旋涨落理论未包含的其他几种效应所致，例如配体原子对 5f 电子的晶场效应。在铀和镎铁磁体中，当 T_C/T_0 低于 (T_C/T_0)_kink = 0.32 +- 0.02 时，自发磁矩 p_s 的值随 T_C/T_0 线性增加，此处两个量之间的关系出现拐点结构。当高于 (T_C/T_0)_kink 时，p_s 的增加较弱。文中给出了关于 p_s 对 T_C/T_0 依赖性的一种可能解释。
引用
@article{arxiv.1707.04772,
title = {Itinerant ferromagnetism in actinide 5f electrons system: Phenomenological analysis with spin fluctuation theory},
author = {Naoyuki Tateiwa and Jiri Pospisil and Yoshinori Haga and Hironori Sakai and Tatsuma D. Matsuda and Etsuji Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.04772},
year = {2017}
}