Přednášející: Pavel Novák
Místo: Knihovna FZÚ AV ČR, Cukrovarnická 10, Praha 6
Jazyk: česky
Pořadatelé:
Oddělení magnetik a supravodičů
4f elektrony iontů vzácných zemin jsou silně korelovány a jejich korektní popis představuje obtížný problém. Metody založené na teorii funkcionálu hustoty (DFT) mohou dávat dobré výsledky pro základní stav, ale rozštěpení (4f)n elektronové konfigurace na multiplety je mimo jejich dosah. Na druhé straně metoda efektivního Hamiltoniánu přirozeným způsobem multiplety zahrnuje, ale zpravidla závisí na velkém počtu volitelných parametrů. V této souvislosti význačnou roli hraje krystalové pole. Určení parametrů krystalového pole (CFP) je složité a dosud není k dispozici žádný spolehlivý způsob jak je vypočítat. Jejich hodnoty jsou obvykle získány srovnáním experimentu a výsledků získaných efektivním Hamiltoniánem.
V tomto příspěvku navrhujeme zkombinovat metodu efektivního Hamiltoniánu implementovanou v programu „lanthanide“ [1] s výsledky programu WIEN2k [2], který je jednou z realizací DFT. Pomocí DFT je určena hustota 4f stavů a z ní pak vypočteny CFP. Při tom je vyloučena interakce 4f stavů s potenciálem nesférické složky 4f elektronové hustoty a je možno určit roli hybridizace 4f stavů se zvolenými stavy okolních atomů.
Navrhovaný přístup je nejprve aplikován na konfiguraci (4f)8 iontu Tb3+ v TbAlO3, pro který bylo 14 nezávislých CFP určeno analýzou optických spekter [3]. Je-li započtena hybridizace Tb(4f) stavů s 2p stavy kyslíkových ligandů vykazují vypočtené a experimentální CFP dobrý souhlas (hybridizace je odpovědná za přibližně 50% energetického rozštěpení).
Druhý uvažovaný systém je Pr0.5Ca0.5CoO3 s krystalovou strukturou stejnou jako TbAlO3, pro který však nejsou k dispozici žádná optická spektra. V tomto systému může být iont praseodymu třímocný, nebo čtyřmocný. Pro obě mocenství je hybridizace výrazně silnější než pro iont Tb3+. Výše popsaným způsobem jsou vypočteny CFP a po jejich dosazení do programu „lanthanide“ jsou určeny energetické stavy a magnetické momenty Pr3+ i Pr4+.
Copyright © 2008-2010, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
