二聚体化合物 callaghanite Cu$_2$Mg$_2$(CO$_3$)(OH)$_6$$\cdot$2H$_2$O 中的近补偿交换
强关联电子
2014-04-23 v1
摘要
本文对天然 Cu(2+) 矿物 callaghanite 进行了理论与实验相结合的研究。其晶体结构以充分分离的 Cu(OH) 结构二聚体为特征，二聚体之间由弱键合的碳酸根团簇和水分子填充。磁化率、磁场依赖的磁化强度与比热测量表明，该化合物具有约 7 K 的小自旋能隙。观测到的磁性质可以很好地用孤立的反铁磁自旋二聚体模型来描述。二聚体之间可能存在的铁磁相互作用最多为 -1.5 K。我们采用了不同类型的电子结构计算来确定晶体结构中磁二聚体的位置，即判断它们是否与结构二聚体重合。对结构二聚体之间耦合的计算清楚地表明，磁二聚体与结构二聚体是相同的。然而，对于二聚体内的耦合，计算结果证实其耦合强度接近于零，但耦合的符号无法明确确定。基于这一发现，我们随后讨论了数值方法的可靠性如何依赖于交换路径的特征以及化合物的一般结构特征。最后，我们试图给出实现可靠计算描述所需的最小耦合强度。
引用
@article{arxiv.1401.5239,
title = {Nearly compensated exchange in the dimer compound callaghanite Cu$_2$Mg$_2$(CO$_3$)(OH)$_6$$\cdot$2H$_2$O},
author = {Stefan Lebernegg and Alexander A. Tsirlin and Oleg Janson and Helge Rosner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.5239},
year = {2014}
}