مطالعه تئوری سیستم ndmno3

چکیده نظریه تابعی چگالی یکی از روش های بررسی دستگاه های بس ذره ای می باشد. معروفترین تقریب هایی که برای جمله تبادلی-همبستگی در نظریه تابعی چگالی استفاده می شوند، تقریب چگالی موضعی (lda) و تقریب شیب تعمیم یافته (gga) می باشند که در طیف وسیعی از مسایل جواب های قابل قبول و منطبق با نتایج تجربی را ارایه داده اند. اما این تقریب ها در توصیف دستگاه های همبسته قوی ضعیف عمل کرده و به نتایج منطبق با واقعیت منجر نمی شوند. یکی از روش هایی که برای اصلاح این تقریب ها ارایه شده است، روش lda+u می باشد که در اینجا u انرژی هابارد است. در این پایان نامه ما با استفاده از روش های lsda (تقریب چگالی اسپینی موضعی) و lsda+u با انرژی های هابارد مختلف به مطالعه منگنایت ndmno3 پرداختیم. با استفاده از تقریب های فوق ساختار الکترونی و مغناطیسی این سیستم مطالعه شد. با استفاده از تقریب های فوق و انرژی های هابارد مختلف بعد از بهینه سازی حجم و پارامتر های شبکه، فاز مغناطیسی حالت پایه ترکیب، گشتاور مغناطیسی اتم ها، چگالی حالات کل و جزئی و ساختار نواری ترکیب محاسبه گردید. محاسبه انرژی حالت پایه سیستم نشان داد که هر چند فاز فرومغناطیسی و پادفرومغناطیسی در رقابت می باشند ولی فاز فرومغناطیسی پایدارتر است. گشتاور مغناطیسی محاسبه شده از تقریب lsda+u برای اتم منگنز نتایج قابل قبولی می دهد در صورتی که با استفاده از تقریب lsda این امر ممکن نبود. از بررسی چگالی حالت های الکترونی می بینیم که برای چگالی حالات نیز تقریب lsda+u نتیجه قابل قبول تری می دهد و از مقایسه نتایج چگالی حالت مشاهده می شود که الکترون های اوربیتال d3 اتم منگنز در رسانش و هیبریدشدگی این اتم شرکت می کنند. همچنین این بررسی ها نشان می دهند که اوربیتال d3 اتم منگنز موثرترین اوربیتال در خاصیت مغناطیسی این ترکیب است. نتایج تقریب lsda نشان داد که ترکیب ndmno3 باید رسانا باشد که با نتایج تجربی سازگار نمی باشد.