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金属有机框架中非局域关联结合的自旋特征

材料科学 2015-09-24 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

我们为范德华密度泛函(vdW-DF)方法发展了合适的非经验自旋密度形式体系。我们表明这一称为svdW-DF的推广牢固植根于交换的单粒子性质,并在一系列自旋系统上进行了测试。我们详细研究了自旋在线性磁体Mn-MOF74、Fe-MOF74、Co-MOF74和Ni-MOF74中非局域关联驱动的H2_2和CO2_2吸附中的作用。在所有情况下,我们发现尽管分子-磁响应普遍较弱,自旋在吸附过程中起重要作用。CO2_2在Ni-MOF74中的吸附情况尤其有趣,因为包含自旋效应导致吸引力增强,这与CO2_2的抗磁性所暗示的相反。我们解释这一反直觉结果,将行为追溯至O pp态与Ni dd态在向下自旋通道中的偶然杂化。更一般地,通过提供非局域关联与自旋效应协同的见解,我们的非经验svdW-DF方法为深入理解弱非局域磁相互作用打开了大门。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.03759,
  title  = {Spin signature of nonlocal-correlation binding in metal organic frameworks},
  author = {T. Thonhauser and S. Zuluaga and C. A. Arter and K. Berland and E. Schröder and P. Hyldgaard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03759},
  year   = {2015}
}

备注

Phys. Rev. Lett., in print (2015)