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新虫 (正式写手)

[交流] 【求助】我是个做实验的菜鸟,问个关于极化度的问题

磁矩定义为自旋向上电子个数与自旋向下电子个数的差别,而极化度有定义为这个差数与总电子数的比值,是不是每个原子的磁矩增加了,计划度一定提高?
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tran

金虫 (正式写手)

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可以把极化理解为SPINUP和SPINDOWN的电子差,这个差值同时也是体系的总磁矩。但是,这只是第一原理这么认为,其实晶体的磁矩还有另外一部分,就是轨道磁矩,但是这一部分往往难以考虑。
2楼2009-10-04 11:22:02
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新虫 (正式写手)

是不是这样,磁矩既可以有巡游电子贡献,也可以有局域电子贡献,如果磁矩的增加是由局域的那部分电子贡献,那么虽然每个原子的磁矩增加了,但是极化度仍然有可能不变,不知道这样理解对么?
3楼2009-10-04 11:58:40
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tran

金虫 (正式写手)

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实际体系的磁矩的确是由两部分组成,巡游电子和局域电子(虽然全同粒子是不可分辨的,但是这么说也可以)。特别是对于某些过渡金属,由于D壳层电子具有明显的部分巡游部分局域化的行为。

不过,我不太理解你所谓的“如果磁矩的增加是由局域的那部分电子贡献,那么虽然每个原子的磁矩增加了,但是极化度仍然有可能不变”是什么意思。你对微观图像的理解似乎有些问题。
4楼2009-10-04 12:40:03
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新虫 (正式写手)

我的意思是这样的,就是磁矩增加了,但是增加的这部分磁矩是有较为内层的电子自旋取向不一样导致的,而这部分电子不参与导电,因为它在内层,被原子束缚的牢固。所以自旋极化并没改变,通常所说的自旋极化好象是费米面处参与导电 电子的极化,这样理解有问题么?
5楼2009-10-04 14:10:58
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tran

金虫 (正式写手)

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即使增加的磁矩是所谓的“内层的电子自旋取向不一样导致的”,整个体系的极化度也变了。自旋极化度,总的来说,是一个整体概念(无论对非周期分子和周期固体的原包),都是指未配对电子数(或者+1,表示考虑的是自旋多重度)。

这个与导电的电子是UP OR DOWN没有关系。两者并不矛盾。你说的是当体系在自旋极化输运时电子的自旋极化问题,表明输运的载流子是自旋多子或是自旋少子的(哪个比例多谢等等)。这个概念与DFT中的自旋极化度(或者最好叫自旋多重度)不是一码事。
6楼2009-10-04 16:06:54
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新虫 (正式写手)

是这样的,我们做实验的,关心的是导电电子的自旋极化问题,因为这个可以通过实验测试出来(有现成的实验方法可寻)。对实验中的一种材料,我们发现改变一些生长参数,他的磁矩变大了,从理论上讲他的导电的自旋极化(就是实验测量得到的)是变高,还是有可能不变,这能从理论上计算出来么?
7楼2009-10-04 16:16:51
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tran

金虫 (正式写手)

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qasd(金币+1,VIP+0):谢谢~ 10-4 16:45
这个要看具体情况。因为影响不同自旋电子在费米面分布的因素很多,有的DFT可以模拟,有的则不行。磁矩增大未必会提高电子的输运极化度。输运极化的程度是一个综合因素。
8楼2009-10-04 16:31:08
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新虫 (正式写手)


fegg7502(金币+1,VIP+0):鼓励交流2 10-4 18:36
现在做稀磁半导体的掺杂,好象计算掺杂都很多0.1左右,或者至少也得百分之几,如果掺杂千分之几,是不是计算起来特别复杂?输运电子的极化度通过第一原理也能算出来,就是费迷面处两种自旋的差别,那这样千分之几的理论上也能算,只是要建一个超元胞,里边有一千个原子,那一般的服务器能算么?
9楼2009-10-04 16:43:17
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新虫 (正式写手)


fegg7502(金币+1,VIP+0):鼓励交流2 10-4 18:36
还有现在做自旋注入,大家关心的也是输运极化度(费米面处UP 和DOWN 的差别)吧,不然极化度再高,没有办法注入到半导体里边,也没用,是这样么?
10楼2009-10-04 16:46:47
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