大多数自旋 -1/2 过渡金属离子确实具有单离子各向异性
强关联电子
2015-06-22 v2
摘要
基于密度泛函理论、磁偶极 - 偶极相互作用计算以及自旋 - 轨道耦合的微扰理论处理，我们通过研究 CuCl2·2H2O、LiCuVO4、CuCl2 和 CuBr2 中自旋 -1/2 Cu2+ 离子的易面各向异性起源，探讨了含自旋 -1/2 过渡金属离子的磁系统中优选自旋取向的成因。我们发现，这些自旋 -1/2 离子观测到的自旋取向并非由其各向异性自旋交换相互作用或磁偶极 - 偶极相互作用引起，而是源于与其晶体场分裂 d 态相关的自旋 - 轨道耦合。我们的研究还预测了 Bi2CuO4 和 Li2CuO2 中 Cu2+ 离子的面内各向异性。我们的调查结果消除了一个错误观念，即含有自旋 -1/2 离子的磁系统不存在由自旋 - 轨道耦合诱导的磁各向异性。
引用
@article{arxiv.1409.2795,
title = {Most spin-1/2 transition-metal ions do have single ion anisotropy},
author = {Jia Liu and Hyun-Joo Koo and Hongjun Xiang and Reinhard K. Kremer and Myung-Hwan Whangbo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2795},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 5 figures; J. Chem. Phys., in press; Typos corrected