相対論的磁気相互作用による磁性ウラン化合物の軌道分極とバンド構造に関する研究

相对论磁相互作用引起的磁性铀化合物的轨道极化和能带结构研究

• 批准号: 11740183
• 负责人: 山上 浩志
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto Sangyo University (2000)Tohoku University (1999)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740183/
• 关键词: 相対論的バンド理論; 磁性ウラン化合物; 電子構造; 磁気モーメント; 軌道分極; 密度汎関数法

ブライト相互作用による相対論的軌道分極密度汎関数法を応用して、固体の電子構造及び磁気モーメント(スピンモーメントと軌道モーメント)を自己無撞着に求めることのできるバンド理論を構築した。1電子ポテンシャルにこの軌道分極効果を組み込んだディラックの1電子方程式を導出し、球対称展開から4種類の相対論的動径波動関数を決める連立微分方程式を定式化した。この方程式を摂動論によらず、直接的に取り扱った相対論的軌道分極バンド理論を相対論的スピン分極線形化補強された平面波(RSPLAPW)法を基にして構築した。本年度において、そのバンドプログラムの開発を行うと伴に、磁性ウラン化合物USbとUGa_2に対して相対論的密度汎関数法及び現象論的な軌道分極効果を考慮した相対論的バンド理論の計算も実行し、フェルミ面などの実験結果の解釈を与えた。新しく開発した相対論的軌道分極バンドプログラムを使い、ウランカルコゲナイドUS、USe.UTeのバンド構造と磁気モーメントを自己無道着な計算で求めた。得られた結果から、ブライト相互作用による軌道分極効果は電子構造や状態密度において大きな変化を与えないことがわかった。US、USe、UTeの磁気モーメントは0.98μB、1.36μB、1.73μBとなり、軌道分極効果を含まない場合の0.88μB、1.15μB、1.40μBと比べると変化は小さいが系統的に実験値に近づき方向で補正されことがわかった。同様に、観測量である軌道モーメントとスピンモーメントの比もこの軌道分極効果で増強することがわかった。

The theory of collision-free orbital polarization density in solid state interaction is established by using the general correlation method. 1 electron equation is derived from the equation of orbital polarization, and the equation of spherical polarization is derived from the equation of orbital polarization. The equation is based on the theory of motion, the theory of phase separation, the theory of phase separation, and the method of plane wave (RSPLAPW). This year, the development of the magnetic compound USb and UGa_2 was carried out. The density correlation method and the orbital polarization effect of the phenomenon theory were considered. The theoretical calculation of the magnetic compound USb and UGa_2 was carried out. New developments in the relative theory of orbital polarization, polarization, and magnetic field structures in the United States and the United States have no way of calculating them. The result is that the orbital polarization results in the electron structure and the density of states. US, USe, UTe magnetic properties are 0.98μB, 1.36μB, 1.73μB, and orbital polarization effects are 0.88μB, 1.15μB, and 1.40μB, respectively. For the same purpose, the measurement of the orbital polarization effect is enhanced.

项目成果

Hiroshi Yamagami: "Fully relativistic noucollinear magnetism in spin density functional theory : Application to USb"Physical Review B. 61. 6246-6256 (2000)

Hiroshi Yamagami：“自旋密度泛函理论中的完全相对论无共线磁性：在 USb 中的应用”物理评论 B. 61. 6246-6256 (2000)

Hiroshi Yamagami: "Orbital polarization effect on electronic structure and Fermi Surface in ferromagnetic UGa_2"Physica B. (in press). (2000)

Hiroshi Yamagami：“铁磁 UGa_2 中电子结构和费米表面的轨道极化效应”Physica B.（出版中）。

H.Kumigashira: "High-resolation angle-resolved photoemission study of USb : Duel character of 5t electrons"Physical Review B. 61. 15707-15713 (2000)

H.Kumigashira：“USb 的高分辨率角分辨光发射研究：5t 电子的决斗特性”物理评论 B.61.15707-15713 (2000)

Hiroshi Yamagami: "Relativistic electronic structure and Fermi Surface of URu_2Si_2 in antiferromagnetic state"Physica B. (in press). (2000)

Hiroshi Yamagami：“反铁磁态 URu_2Si_2 的相对论电子结构和费米面”Physica B.（出版中）。

T.Honma: "Magnetic and Fermi Surface Properties of the Ferromaguetic compound DGa_2"Journal of the Phyical Society of Japan. 69. 2647-2659 (2000)

T.Honma：“铁磁化合物 DGa_2 的磁性和费米表面特性”日本物理学会杂志。