重新审视二氧化锔的基态与磁性

二氧化锔(CmO$_{2}$)的基态电子结构与磁行为存在争议。一般而言，CmO$_{2}$中Cm离子的形式价态应为四价。这意味着$5f^{6.0}$电子组态与非磁基态。然而，这与费力实验测得的大磁矩形成鲜明对比。为澄清这一矛盾，我们尝试借助密度泛函理论与动力学平均场理论的结合来研究CmO$_{2}$的基态电子结构。我们发现CmO$_{2}$是具有强5$f$价态涨落的大带隙电荷转移绝缘体。它确实属于混合价化合物。Cm离子的主导电子组态为$5f^{6.0}$与$5f^{7.0}$。所得磁矩与实验值相当吻合。因此，CmO$_{2}$中的磁学谜题可由混合价情景恰当解释。