Mechanismus dvojité výměny - Double-exchange mechanism
The mechanismus dvojité výměny je typ a magnetická výměna které mohou vznikat mezi ionty v různých oxidační stavy. Poprvé navrženo Clarence Zener,[1] tato teorie předpovídá relativní lehkost, s jakou elektron může být vyměňován mezi dvěma druhy a má důležité důsledky pro to, zda materiály jsou feromagnetický, antiferomagnetický nebo vykazují spirálový magnetismus.[2] Zvažte například interakci 180 stupňů Mn -Ó -Mn, ve kterém Mn "eG„orbitaly přímo interagují s orbitaly O„ 2p “a jeden z iontů Mn má více elektronů než druhý. základní stav, elektrony na každém iontu Mn jsou zarovnány podle Hundovo pravidlo:
Pokud se O vzdá svého roztočeného elektronu na Mn4+, jeho prázdný orbitál pak může být vyplněn elektronem z Mn3+. Na konci procesu se elektron pohyboval mezi sousedními kovovými ionty a udržel si svůj spin. Dvojitá výměna předpovídá, že tento pohyb elektronů z jednoho druhu na druhý bude usnadněn snadněji, pokud se elektrony nebudou muset měnit směr otáčení aby vyhovoval Hundova pravidla když na přijímajícím druhu. Schopnost hop (delokalizovat) snižuje kinetickou energii. Celková úspora energie proto může vést k feromagnetickému vyrovnání sousedních iontů.
Tento model je povrchně podobný superexchange. Avšak při superexchange dochází k feromagnetickému nebo antiferomagnetickému vyrovnání mezi dvěma atomy se stejným mocenství (počet elektronů); zatímco při dvojité výměně dochází k interakci pouze tehdy, když jeden atom má ve srovnání s druhým jeden elektron navíc.[1][3]
Reference
- ^ A b Clarence Zener (1951). „Interakce mezi d-granáty v přechodových kovech. II. Feromagnetické sloučeniny manganu s perovskitovou strukturou“. Fyzický přehled. 82 (3): 403. Bibcode:1951PhRv ... 82..403Z. doi:10.1103 / PhysRev.82.403.
- ^ Azhar, Maria; Mostovoy, Maxim (2017). "Přiměřit spirálovou objednávku z interakcí s dvojitou výměnou". Dopisy o fyzické kontrole. 118 (2): 027203. arXiv:1611.03689. Bibcode:2017PhRvL.118b7203A. doi:10.1103 / PhysRevLett.118.027203. PMID 28128593. S2CID 13478577.
- ^ Pierre-Gilles de Gennes (1960). "Účinky dvojité výměny v magnetických krystalech". Fyzický přehled. 118 (1): 141. Bibcode:1960PhRv..118..141D. doi:10.1103 / PhysRev.118.141.
externí odkazy
- Mechanismy výměny in E. Pavarini, E. Koch, F. Anders a M. Jarrell: Correlated Electrons: From Models to Materials, Jülich 2012, ISBN 978-3-89336-796-2
Tento článek o teoretická chemie je pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |