团簇Fe3Ni3的电子自旋及磁学性质

作者:郑新喜; 方志刚*; 王倩; 许友; 井润田
来源:哈尔滨理工大学学报, 2023, 28(04): 152-158.
DOI:10.15938/j.jhust.2023.04.019

摘要

为探究非晶态合金Fe-Ni二元体系的电子自旋及其磁学性质,对其宏观优异磁学性能提供理论支撑,设计团簇Fe3Ni3作为局域结构模型,以密度泛函理论为基础,在B3LYP/Lanl2dz(level)下对其进行全参数优化计算,最终得到5种三重态优化构型。从各优化构型Mulliken自旋布居数的角度对其成单电子分布情况进行分析,再通过各构型的电子自旋密度、磁矩及轨道态密度对其磁学性质进行研究。结果表明:团簇Fe3Ni3所有优化构型中,各原子的成单电子主要分布在d轨道,Fe原子的成单电子均多于Ni原子且自旋方向相反,同时Fe原子对团簇磁性的贡献也大于Ni原子;团簇Fe3Ni3的d轨道对该团簇磁性起主要贡献作用;其部分s、p轨道特定能量片段上的α、β电子可以发生自旋相互耦合进而转换。

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