有機分子的磁性及電導(dǎo)性的密度泛函研究.pdf

1、本文主要是采用基于密度泛函理論(DFT)的全電勢線性綴加平面波(FPLAPW)方法,對有機鐵磁體的電子結(jié)構(gòu)、磁性質(zhì)和磁性和電導(dǎo)性共存的性質(zhì)進行了從頭計算研究.我們首先研究了兩種純有機鐵磁材料NIT-2-01和2-(5-pyrimidinyl)-4,4,5,5-tetramethyl-4,5-dihydro-1H-3-oxoimidazol-1-oxyl的電子結(jié)構(gòu)和鐵磁相互作用機理.接著研究了非純有機鐵磁材料TTTA·Cu(hfac)<,

2、2>的電子結(jié)構(gòu)和鐵磁相互作用機制.最后,我們采用這種方法從能帶的角度研究了兩種材料BEST<,4>[Fe(CN)<,6>]、(BEST)<,2>[Fe(CN)<,5>NO]的磁性和電導(dǎo)性共存的性質(zhì).結(jié)果表明:對于含有穩(wěn)定NO自由基的純有機鐵磁體,其自旋磁矩主要集中在NO自由基上,這是由于NO自由基上的O和N原子的2P軌道之間存在雜化現(xiàn)象,使得化合物中未成對電子被局限在由O和N原子的2p(π)原子軌道形成的π<'*>(NO)軌道組成的分子

3、軌道上,這樣,凈自旋磁距在NO自由基上形成.而且兩個NO自由基跨過由苯環(huán)上的碳原子形成自旋有序結(jié)構(gòu),并形成鐵磁相互作用.非純有機鐵磁材料TTTA·Cu(hfac)<,2>的第一性原理研究表明:過渡金屬的d電子以及配體中的自由基在分子磁體的磁性起源、磁有序結(jié)構(gòu)以及形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起著非常關(guān)鍵的作用.我們采用密度泛函理論和廣義梯度近似(GGA),研究了BEST<,4>[Fe(CN)<,6>]、(BEST)<,2>[Fe(CN)<,5>NO]