DMRG在准一维分子基磁体中的应用

论文摘要

本文运用密度矩阵重整化群（DMRG）方法,对准一维有机铁磁体的理论模型,机理和材料设计进行研究。我们在姚凯伦,段永法等人提出的准一维有机铁磁体AB2菱形链模型上,充分考虑了分子基磁体中π电子的巡游性、电子-电子在位排斥和电子-电子最近邻相互作用,以及电子-晶格耦合相互作用,详细研究准一维有机铁磁体中的磁有序、电子结构、自旋关联、各种相互作用对系统电子结构和自旋结构的影响,并讨论了系统的掺杂效应和系统铁磁态的稳定性之间的关系。研究结果表明,由于单菱形结构拓扑的影响,围绕着菱形结构单元会出现一个自旋密度正负交替变化的自旋极化云。正是由于自旋极化云的传递耦合作用,相邻格点之间反铁磁耦合,整个系统长程亚铁磁有序,沿着主链会产生自旋密度波（SDW）。电子-电子在位排斥作用与电子-电子最近邻相互作用之间存在着竞争,较大的电子-电子在位排斥作用和较小的电子-电子最近邻相互作用都会使系统的铁磁基态更稳定。掺杂能激发电荷密度波,从而削弱了自旋密度波,最终不利于铁磁态的稳定。电子-电子在位排斥作用能加剧电荷密度波的幅度。此外,掺杂之后,系统中每个元胞的总自旋不再为1/2。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 有机磁性的研究背景
• 1.2 有机铁磁体的主要特征
• 1.3 有机铁磁体的分类及其理论设计
• 1.4 研究进展
• 1.5 本文的工作
• 第二章 DMRG 方法
• 2.1 威尔逊的数值重整化群方法
• 2.2 密度矩阵方法
• 第三章 理论模型和数值方法
• 3.1 理论模型
• 3.2 数值方法
• 第四章 计算结果及分析
• 4.1 单菱形结构链系统
• 4.2 分子基磁体的A82菱形链体系
• 4.2.1 系统基态的电子性质
• 4.2.2 自旋关联函数的研究
• 4.2.3 掺杂情形的研究
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士期间完成的论文