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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » 【求助】我是个做实验的菜鸟，问个关于极化度的问题
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btvipvip

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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1楼 2009-10-04 11:12:23
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tran

金虫 (正式写手)
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qasd(金币+2,VIP+0):谢谢~ 10-4 16:45
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。
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2楼2009-10-04 11:22:02
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btvipvip

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？
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3楼2009-10-04 11:58:40
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tran

金虫 (正式写手)
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qasd(金币+2,VIP+0):谢谢~ 10-4 16:45
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。
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4楼2009-10-04 12:40:03
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btvipvip

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？
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5楼2009-10-04 14:10:58
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tran

金虫 (正式写手)
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qasd(金币+2,VIP+0):谢谢~ 10-4 16:45
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。
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6楼2009-10-04 16:06:54
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btvipvip

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？
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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。
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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？
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9楼2009-10-04 16:43:17
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btvipvip

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？
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10楼2009-10-04 16:46:47
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