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Wanghui6383银虫 (正式写手)
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【求助】关于”spin-ploarized“和"spin-resolved"
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各位虫友： 最近在看文献时候，总看见”spin-ploarized“和"spin-resolved"，不太明白什么意思？ 提出三个问题，请大家帮助解答一下： （1）什么是”自旋极化“、”部分自旋极化“和”完全自旋极化“？它们之间的区别是什么？ （2）什么是“spin-resolved”？它和spin-ploarized一样吗？ （3）文献中有一句话不太懂： 为了使费米面附近的传导电子具有100%的自旋极化率,应重新调整组合铁磁过渡元素的3d4s带,使费米面避开4s或使自旋反方向的电子处于局域态。 在fermi面附近,d带载流子在一个充分窄的能带内,被局域于同一个自旋取向,具有100%的自旋极化率,形成传导极化子,靠局域位置的跃迁形成电流,保持自旋方向不变 请问：这两句话是什么意思啊？ 三个问题，欢迎讨论，有币币哦  |
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Wanghui6383
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2楼2009-08-07 16:53:00
我来说一下对第三问的看法，其他两问都是基本概念，就不多说了。
★ ★ ★ ★ ★ ★
freshgirl(金币+3,VIP+0):分析的好，谢谢~ 8-7 20:53
Wanghui6383(金币+3,VIP+0):谢谢你的答复，比较透彻，还有问题请教你，如下： 8-7 23:42
freshgirl(金币+3,VIP+0):分析的好，谢谢~ 8-7 20:53
Wanghui6383(金币+3,VIP+0):谢谢你的答复，比较透彻，还有问题请教你，如下： 8-7 23:42
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由于没有上下文，我大概想了想，理解如下： 对于第一句话，如果费米面“附近的传导电子具有100%的自旋极化率”，这表明只有一种自旋的电子（假设自旋向上）参与电流输运，另一种（自旋向下的电子）不参与载流作用。可能有这么几种情况，第一，两种电子都是扩展态，但只有SPINUP的电子在费米面上有态密度，而费米面穿过了SPINDOWN电子的带隙，这就是所谓的半金属情况。由于自旋极化计算时电子的差异主要体现在d带，所以一般来说4s带的极化并不明显，因此如果费米面穿过4s带时，必然同时穿过SPINUP和SPINDOWN带，所以要避开4s带。第二种情况，可以是SPINUP的电子处于扩展态而SPINDOWN的电子处于局域态，这时只有SPINUP的电子有传导能力，也可以达到“100%的自旋极化率”。 至于第二句话，从最后一句话我怀疑此处的体系不是金属。因为金属的传导性不需要电子在各个局域态中通过“局域位置的跃迁形成电流”。只有在一些缺陷或是无序体系中，电子才会通过在不同局域态中以跃迁形式导电（此时可以引入变程电导等概念，该跃迁跟局域态之间态尾的交叠和能量差有关，比如著名的布洛赫1/4定律等等）。此时由于电子处于局域态，d带是比较窄的。 [ Last edited by yzcluster on 2009-8-7 at 20:40 ] |
3楼2009-08-07 20:39:09
Wanghui6383
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4楼2009-08-07 23:46:44
5楼2009-08-08 12:53:14
6楼2009-08-08 15:06:59
Wanghui6383
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首先非常感谢您耐心的答复，我的问题如下： （1）我知道用DFT算出来的d的自旋极化的PDOS劈裂比较明显，s的不明显， 我的问题是：从理论上理解，为什么d电子的自旋极化PDOS劈裂的比较明显？ 我的理解是：这种情况主要发生在不满的d带（也就是开壳层）中，spin-up和spin-dn数目不等，所以在低温外磁场情况下，spin-up电子和spin-dn电子所处的能量范围不同，所以在DOS中出现d电子的spin-up和spin-dn的PDOS不在同一能量范围处，也即d电子劈裂比较明显。 不知道我这种理解对吗？请指点. （2）一般情况下，过度金属的4s带扩展性很强，大都跟费米能级相交，请问：您是怎样使4s带不与费米能级相交的？ 多有打扰 |
7楼2009-08-08 15:51:00
★ ★ ★ ★ ★ ★
yjr(金币+4,VIP+0):xiexie!! 8-8 20:24
Wanghui6383(金币+2,VIP+0):谢谢yzcluster的耐心答复：） 8-10 13:27
yjr(金币+4,VIP+0):xiexie!! 8-8 20:24
Wanghui6383(金币+2,VIP+0):谢谢yzcluster的耐心答复：） 8-10 13:27
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既然你想知道“为什么d电子的自旋极化PDOS劈裂的比较明显”，那么我们就超越第一性原理的范畴，从物理上来看一看原因。 你既然是做磁性材料的，想必应该听说过巡游电子的斯通纳模型吧。其实，从物理上看，斯通纳MODEL是赫伯特MODEL的hartree-fock近似的结果（从量子多体角度，HFA其实就是一种静态平均场近似，以区别动态平均场近似，比如RPA）。在采取HF近似之后，赫伯特模型的哈密顿自动对角化，结果表明d壳层电子的能量，是跟自旋有关的，存在由自旋而引起的能量差，该能量差正比于强关联库伦相互作用能，也就是著名的赫伯特U（此时相当于引入一个U场）。 很显然，既然能带跟自旋有关，UP和DOWN的能带自然不再是对称的，也就是有了劈裂。对于s电子，由于不考虑U的影响，因此在这个MODEL中是没有劈裂的。当然，关于斯通纳MODEL的一些缺点，比如有限温的失败，忽略了体系的自旋集体振荡激发和相应模式间的耦合等问题，在第一性原理版不多讨论。 这只是用斯通纳模型做一个理论介绍。是为了帮助你理解。显然，对于DFT计算，与此还不完全一样。比如，引起劈裂的U在DFT计算中有时并不考虑，但劈裂仍然是存在的。在这里出现劈裂的原因是自旋极化计算的一个必然结果。另外，即使没有低温（DFT计算是在绝对0度）和外磁场，劈裂仍然存在。因为引起劈裂的是内部原因，而非外场。（其实，有限温反倒会模糊两种自旋电子的劈裂，是一种不利因素。一个简单的说明，比如温度如果不断升高，达到居里点时，铁磁性消失，成为顺次相） 至于第二个问题，无法回答。而无法回答的原因你自己好好想想就应该知道了。 好了，对这个帖子就是这么多，LZ如果不是急着用论文毕业的话建议你有时间还是系统的看一点书。恕在下直言，从问题可以看出来你的物理底子还是比较薄弱的。 [ Last edited by yzcluster on 2009-8-8 at 20:26 ] |
8楼2009-08-08 20:18:53