新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

摘要

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu44O24的电子结构和磁性性质.所得结果与实验符合得很好,表明这种材料是绝缘体,每个元胞有1.0μB的磁矩.磁矩主要在Cu原子上,相邻Cu原子上的磁矩反平行排列.非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列,这导致这种材料有很高的居里温度(TC≈440K).基于密度泛函的结果,用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度,并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为,所得结果和实验一致,表明自旋为1和自旋为1/2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质.