[LnPc$_2$]$^0$ 中的镧系-自由基磁耦合：通过 ab initio 多参考计算捕捉的竞争交换机制
强关联电子
2020-03-31 v1 材料科学
原子与分子团簇
化学物理
计算物理
摘要
我们针对 [LnPc]（Ln = Tb、Dy、Ho 和 Er）中 Ln 4f 电子与酞菁配体上的自旋-1/2 自由基之间的分子内交换耦合进行了计算研究。我们在 [LnPc] 及更小的模型化合物 [LnPz] 上执行了一系列 ab initio 多构型/多参考完全/受限活性空间自洽场计算（CASSCF/RASSCF），包含非微扰自旋-轨道耦合。我们发现交换耦合机制受对称性限制，但也依赖于由 Pc 配体 – 激发引发的自旋极化效应。计算所得交换分裂很小，至多几 cm，与先前文献报道的强反铁磁耦合不符，但与近期关于 [TbPc] 的 EPR 实验吻合良好。此外，耦合强度从 [TbPc] 到 [ErPc] 递减，对应于镧系基态（洪德规则）Russell–Saunders 项中未配对电子自旋数的减少。
引用
@article{arxiv.2001.09420,
title = {Lanthanide-radical magnetic coupling in [LnPc$_2$]$^0$: Competing exchange mechanisms captured via ab initio multi-reference calculations},
author = {Haibei Huang and Willem Van den Heuvel and Alessandro Soncini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.09420},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 2 figures