接近 Mott-Hubbard 不稳定性的正交富勒烯 (CH3NH2)K3C60：第一性原理研究
强关联电子
2015-06-05 v1
摘要
我们在密度泛函理论框架内研究了甲胺插层的正交晶系碱金属掺杂富勒烯 (CH3NH2)K3C60 的电子结构与磁相互作用。与较简单的氨插层化合物 (NH3)K3C60 一样，正交晶系晶体场各向异性 \Delta 解除了 \Gamma 点处的 t1u 三重简并，并驱使系统深入 Mott 绝缘相。然而，对于甲胺化合物，计算所得的 \Delta 和传导电子带宽 W 无法单独解释其实验上异常低的 Néel 温度（T_N = 11 K），该温度远低于氨插层化合物的 T_N = 40 K。CH3NH2 与 C60^{3-} 之间的显著相互作用稳定了特定的伪 Jahn-Teller 富勒烯笼畸变及随之而来的低自旋 S = 1/2 态。这些相互作用似乎也影响了磁性，因为富勒烯间的交换相互作用取决于相邻 C60^{3-} 分子伪 Jahn-Teller 畸变的相对取向。对于 CH3NH2-K^+ 基团的铁取向序，我们发现在磁交换相互作用中存在明显的维度降低，这可能解释了被抑制的 Néel 温度。由 CH3NH2-K^+ 基团取向无序引起的交换相互作用无序可能进一步加剧了这种抑制。
引用
@article{arxiv.1206.2335,
title = {Orthorhombic fulleride (CH3NH2)K3C60 close to Mott-Hubbard instability: Ab initio study},
author = {Anton Potočnik and Nicola Manini and Matej Komelj and Erio Tosatti and Denis Arčon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.2335},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 5 figures, 1 table