Structural and magnetic properties of small 4d transition metal clusters: role of spin-orbit coupling.
Structural and magnetic properties of small 4d transition metal clusters: role of spin-orbit coupling.
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小型 4d 过渡金属簇的结构和磁性：自旋轨道耦合的作用。
DOI：
10.1021/jp307202t
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发表时间：
2012-11
影响因子：
2.9
通讯作者：
Wang, J Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan, H K;Chen, H;Kuang, A L;Wu, B;Wang, J Z
采用密度泛函理论（DFT）的自旋轨道耦合（SOC）方法，系统地研究了4d过渡金属（TM）小团簇的自旋和轨道磁矩以及磁各向异性能（MAE）.自旋-轨道相互作用对几何结构和自旋矩的影响太弱，不足以改变不同低位异构体的相对稳定性。显着的轨道贡献集群磁矩确定在Ru，Rh和Pd集群，在其他元素集群的二聚体大小的原子轨道矩的即时淬火相反。更有趣的是，总自旋和轨道矩之间总是存在共线性（反铁磁或铁磁耦合取决于组成原子的4d子壳层小于或大于一半）。该簇保持了Hund轨道矩符号规则的有效性。MAEs的计算揭示了不同结构中易磁化轴的复杂变化。微扰理论和第一性原理的计算进行了比较，强调如何MAEs与集群大小的演变。最后，大的轨道矩结合强自旋-轨道耦合被提出来解释Ru，Rh和Pd团簇中的大MAEs。
The spin and orbital magnetic moments, as well as the magnetic anisotropy energy (MAE), of small 4d transition metal (TM) clusters are systematically studied by using the spin-orbit coupling (SOC) implementation of the density-functional theory (DFT). The effects of spin-orbit interactions on geometrical structures and spin moments are too weak to alternate relative stabilities of different low-lying isomers. Remarkable orbital contributions to cluster magnetic moments are identified in Ru, Rh, and Pd clusters, in contrast to immediate quenching of the atomic orbital moment at the dimer size in other elemental clusters. More interestingly, there is always collinearity between total spin and orbital moments (antiferromagnetic or ferromagnetic coupling depends on the constituent atoms whose 4d subshell is less or more than half-filled). The clusters preserve the validity of Hund's rules for the sign of orbital moment. The calculations on MAEs reveal the complicated changes of the easy axes in different structures. The perturbation theory and the first-principles calculations are compared to emphasize how MAEs evolve with cluster size. Finally, large orbital moments combined with strong spin-orbit coupling are proposed to account for large MAEs in Ru, Rh, and Pd clusters.
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影响因子：
3.7
作者：
J. Miyawaki;D. Matsumura;H. Abe;T. Ohtsuki;E. Sakai;K. Amemiya;T. Ohta
通讯作者：
J. Miyawaki;D. Matsumura;H. Abe;T. Ohtsuki;E. Sakai;K. Amemiya;T. Ohta
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作者：
A. Andriotis;M. Menon
通讯作者：
A. Andriotis;M. Menon
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3.7
作者：
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Hafner, J
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V. Sessi;K. Kuhnke;Jian Zhang;J. Honolka;K. Kern;C. Tieg;O. Šipr;J. Minár;H. Ebert
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V. Sessi;K. Kuhnke;Jian Zhang;J. Honolka;K. Kern;C. Tieg;O. Šipr;J. Minár;H. Ebert
影响因子：
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作者：
R. Guirado-López;J. Dorantes-Dávila;G. Pastor
通讯作者：
R. Guirado-López;J. Dorantes-Dávila;G. Pastor