ScnN(n=2～12)团簇的磁性和热容量研究

摘要：

基于第一性原理,在密度泛函理论框架下,用广义梯度近似方法计算了团簇ScnN(n=2～12)的总磁矩Mt、与N原子最近邻的Sc原子的局域磁矩MSc、掺杂原子N的局域磁矩MN.从原子相互作用角度出发,应用统计物理理论,计算了团簇ScnN的磁矩和热容量,研究了它们随温度的变化规律.结果表明:ScnN团簇的磁性与团簇的构型、原子相互作用、磁性粒子间的磁相互作用、团簇中的Sc原子数n有关.总磁矩随Sc原子数n呈波动性变化,当n=3,8,9,11,12时,总磁矩为零,团簇的磁性消失；当n=2,4,5,6,7,10时,团簇表现为铁磁性,其中当n=6时,团簇的磁性最强.ScnN团簇的磁矩随温度升高而减小,其变化趋势与块状磁体类似.温度较低时,磁相互作用产生的热容量CM随温度升高而增大,在某温度附近取极大值；原子相互作用产生的热容量Cv在温度较低时与温度成正比,和块状磁体的Cv与温度的三次方成正比不同；在对团簇的热容量的贡献中,原子相互作用占主要.

关键词：ScnN团簇、磁矩、热容量、原子相互作用、温度

所属期刊栏目：37

分类号：O49

资助基金：重庆文理学院科学技术研究项目Y2007WX39

在线出版日期：2012-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：30-35