由于自旋极化导致的 bulk 金属和金属簇的体积变化

稳定化 jellium 模型（SJM）为我们提供了计算不同简单金属随着自旋极化 ζ 变化的体积变化的方法。我们的计算表明，对于 bulk 金属，平衡 Wigner-Seitz（WS）半径 r̄s(ζ) 随着极化的增加而始终是递增函数，即随着 ζ 增加，bulk 金属的体积总是增加的，增加率在高电子密度金属中更高。使用 SJM结合局部自旋密度近似，我们还计算了具有给定总电子数 N 和其自旋配置 ζ 的球形 jellium 簇的平衡 WS 半径 r̄s(N,ζ)，使得该簇上的压力为零。我们的计算表明，对于 Cs、Na 和 Al 簇，r̄s(N,ζ) 随着 ζ 的变化行为取决于 N 是否对应于闭壳或开壳簇。对于闭壳簇，r̄s(N,ζ) 在整个范围 0≤ζ≤1 上都是递增函数，而在开壳簇中则在 0≤ζ≤ζ0 的范围内呈递减行为，其中 ζ0 是簇具有符合 Hund 定则第一规则的自旋配置的极化值。结果表明，对于所有具有基态自旋配置 ζ0 的中性簇，都满足 r̄s(N,ζ0)≤r̄s(0)（自压缩），但在某个极化 ζ1>ζ0 时，不等式方向会改变（自膨胀）。然而，总是满足 r̄s(N,ζ)≤r̄s(ζ)，并且在 N→∞ 时等号被实现。