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《华中科技大学》 2005年
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低维分子磁性材料的密度矩阵重整化群研究

刘青梅  
【摘要】:近几年,分子固体磁性材料的研究成为交叉学科领域的前沿课题。本论文基于实验上合成的分子磁性材料,采用了密度矩阵重整化群和量子转移矩阵重整化群方法,从理论上研究一系列低维量子磁性系统,如具有链间耦合的准一维有机磁、准一维具有高自旋基态的有机π共轭自旋系统、一维铁磁-反铁磁交错模型、自旋梯子模型、以及准一维分子基亚铁磁链,我们讨论了分子固体磁性材料在零温和有限温度下的磁相互作用机理和相变性质,并解释实验中表现出的奇异的物理现象。同时,我们的研究对设计和合成具有高转变温度分子基磁体具有重要指导意义。 对于具有链间耦合的准一维有机铁磁链,本文运用两步骤的密度矩阵重整化群方法,计算了系统的基态能量、自旋位形、二聚化等物理量。研究发现,随着链间耦合作用的增强,系统的总能量降低,自旋能隙增加。因此,链间耦合有利于铁磁性的稳定。 为了设计和合成有机磁而获得高自旋基态,需要控制有机自由基之间的相互作用。我们运用了有限链密度矩阵重整化群方法,研究了在纯有机π共轭自旋系统中稳定自由基的分子内的自旋排列和掺杂对系统磁性的可控性。结果表明,侧基自旋和π电子的铁磁耦合作用对系统的自旋排列起着很重要的作用。对于半满奇数和空穴掺杂偶数系统,存在基态四重态,并随着格点数的增加,系统存在较强的两侧基自旋的关联和系统较大的能隙。 低维分子磁性材料可以从理论上理解铁磁和反铁磁竞争的关系。本文运用量子转移矩阵重整化群方法,分别采用一维铁磁-反铁磁交错模型和链内铁磁-链间反铁磁的自旋梯子模型研究了准一维分子磁体反丁烯二酸桥基铜的聚合物[Cu (μ-C4H_2O_4)(NH_3)_2]_n (H_2O)_n的磁性质,研究发现,自旋梯子可以更好地表现分子内和分子之间的竞争作用对系统磁性质的影响。 目前,关于有机亚铁磁的研究还不成熟。本文研究了有限温度下由双自由基和单自由基交替而成分子亚铁磁链的磁性质和热力学性质。对于全对称哈密顿量,当分子之间的反铁磁作用较弱时,三个子晶格的自旋趋向平行排列,系统表现为铁磁
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM271

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【引证文献】
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1 徐辉进;配位化合物的磁性机理研究[D];三峡大学;2011年
【共引文献】
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1 黄海铭;罗时军;;氰基桥联双金属聚合物磁性研究[J];磁性材料及器件;2008年06期
2 王立敏,张景萍,王荣顺;2,2′-联吡啶为耦合单元的双自由基体系的理论研究[J];东北师大学报(自然科学版);2003年02期
3 王立敏;储德清;张景萍;王荣顺;;杂环做铁磁耦合单元的三自由基体系的理论研究[J];东北师大学报(自然科学版);2006年02期
4 洪波;王立敏;储德清;张景萍;王荣顺;;杂环双自由基体系的自旋耦合规律的研究[J];东北师大学报(自然科学版);2008年02期
5 陈丽莉,赵红梅,杨晓霞,傅强,仇永清;双自由基间苯体系铁磁分子设计[J];分子科学学报;2001年02期
6 王立敏,张景萍,王荣顺;含杂环并具有高自旋基态的双自由基体系的理论设计[J];分子科学学报;2003年02期
7 王立敏;储德清;张景萍;王荣顺;;以喹啉为耦合单元双自由基体系的理论研究[J];分子科学学报;2007年01期
8 仇永清,高洪泽,苏忠民,杨春娜,王荣顺;邻、间、对-二甲氧基亚甲基苯及衍生物双自由基体系的自旋耦合规律[J];化学学报;2000年05期
9 黄俭根,张桂琴,黄元河;具有光控功能的两种氮氧自由基体系磁偶合作用的理论研究[J];化学学报;2005年20期
10 李加波,唐敖庆;ab initio UNRESTRICTED-HARTREE-FOCK STUDIES OF MAGNETIC POLYMERS[J];Chinese Science Bulletin;1990年21期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 郑人华;新型含邻菲罗啉聚合物及其金属配合物的设计合成与磁性能研究[D];浙江大学;2010年
2 吴连斌;有机硅/噻唑金属配合物的设计合成与磁性能研究[D];浙江大学;2010年
3 丁林杰;低维有机量子磁体的磁有序、铁电性及热力学性质研究[D];华中科技大学;2011年
4 陈俊;d~0半金属磁性和Josephson结中电特性的研究[D];华中科技大学;2011年
5 唐建斌;噻唑杂环与离子液体功能高分子的合成与性能研究[D];浙江大学;2006年
6 傅华华;低维分子磁性材料及自旋阻挫棱型链的磁学和热力学性质研究[D];华中科技大学;2007年
7 贾丽慧;金属配合物分子磁体的合成结构与磁性研究[D];华中科技大学;2007年
8 林维红;新型层层自组装有机薄膜型金属配合物的制备与磁性能研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马国强;ZnO和ZnS基半金属铁磁体的第一性原理研究[D];华中科技大学;2011年
2 高国营;半金属铁磁体的电子结构和磁性研究[D];华中科技大学;2005年
3 秦义;DMRG在准一维分子基磁体中的应用[D];华中科技大学;2005年
4 周珠贤;新型含联噻唑环聚合物及其金属配合物的设计、制备和性能研究[D];浙江大学;2005年
5 张蕊;含噻唑偶氮侧基聚合物及其金属配合物的制备和磁性能研究[D];浙江大学;2006年
6 徐磊杰;含双噻唑自组装膜和其金属配合物的制备及磁性能研究[D];浙江大学;2007年
7 李健文;分子基磁体的格林函数方法研究[D];华中科技大学;2006年
8 李彦超;低维磁性材料的纠缠熵、磁性及热力学性质研究[D];华中科技大学;2006年
9 赵爱清;分子磁性材料的设计与制备[D];华中科技大学;2006年
10 靳红梅;电荷诱导双侧基有机分子高自旋态的理论研究[D];河北师范大学;2009年
【同被引文献】
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1 王忠龙;徐辉进;姚凯伦;;三唑配体化合物的电子结构和磁性质的第一性原理研究[J];材料导报;2010年24期
2 王忠龙;徐辉进;魏慧丽;姚凯伦;孙利;;MnCu(pba)(H_2O)_3·2H_2O电子结构和磁性质的第一性原理研究[J];广西大学学报(自然科学版);2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 邹卫东;有机分子的磁性及电导性的密度泛函研究[D];华中科技大学;2004年
2 喻力华;新型功能材料的电子结构和磁特性的第一性原理研究[D];华中科技大学;2005年
3 张月胜;若干分子磁体及磁性强关联体系的第一性原理研究[D];华中科技大学;2005年
4 傅华华;低维分子磁性材料及自旋阻挫棱型链的磁学和热力学性质研究[D];华中科技大学;2007年
5 贾丽慧;金属配合物分子磁体的合成结构与磁性研究[D];华中科技大学;2007年
6 屈少华;两种化合物的相变及磁性研究[D];华中科技大学;2008年
7 高国营;自旋电子学材料的第一性原理研究[D];华中科技大学;2008年
8 樊帅伟;钙、钛和碳掺杂的稀磁半导体及双核锰分子磁体性质的研究[D];华中科技大学;2009年
9 张静;多铁材料BiMn_2O_5及有机磁体(EDT-TSF)_2FeCl_4等物性的理论研究[D];华中科技大学;2010年
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2 刘颖;李明非;竺礼华;吴晓光;贺创业;崔兴柱;李立华;王治民;李广生;温书贤;霍俊德;杨春祥;;~(155)Tm核的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2006年00期
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4 李雪琴;竺礼华;吴晓光;贺创业;刘颖;潘波;郝昕;李立华;王治民;李广生;李忠宇;王守宇;徐强;王建国;丁怀博;翟建;;~(112)In的高自旋态研究的进展[J];中国原子能科学研究院年报;2007年00期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨东;陆景彬;刘运祚;王烈林;马克岩;马英君;竺礼华;吴晓光;李广生;;奇奇核~(124)Cs的高自旋态实验研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
2 顾红星;余晓华;邵刚勤;王剑;吴伯麟;欧阳世翕;;Co掺杂Bi_5Ti_3Fe_(1-x)Co_xO_(15)的相结构和铁磁性[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
3 刘斌;;CO_3~(2-)桥联Ru_2~(Ⅱ,Ⅲ)-M~Ⅱ体系分子基磁体[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
4 李广生;赵广义;吴晓光;刘祥安;温书贤;陆景彬;袁观俊;杨春祥;;~(87)Zr的高自旋态研究[A];第十一届全国核物理大会论文集[C];2000年
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6 刘颖;李明非;竺礼华;王治民;吴晓光;崔兴柱;贺创业;张振龙;孟锐;马瑞刚;李广生;温书贤;杨春祥;霍俊德;;~(156)Tm核的高自旋态实验研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
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8 柳敏良;张玉虎;周小红;郭应祥;刘忠;雷祥国;何建军;郑勇;竺礼华;温淑贤;;经验壳模型和近球形~(142)Pm核高自旋态能级结构[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
9 宋立涛;周小红;张玉虎;郭应祥;孙志宇;M.Oshima;T.Toh;A.Osa;M.Koizumi;J.Katakura;Y.Hatsukawa;M.Matsuda;M.Sugawara;G.de Angelis;N.Marginean;A.Gadea;D.R.Napoli;M.Axiotis;C.Rusu;T.Martinez;;~(179,183)Au核1/2[660]转动带结构研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(二)[C];2004年
10 刘颖;李明非;竺礼华;王治民;吴晓光;崔兴柱;贺创业;张振龙;孟锐;马瑞刚;李广生;温书贤;杨春祥;霍俊德;;~(156)Tm核的高自旋态实验研究[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王骏;素面朝天看医生[N];大众卫生报;2001年
2 本报记者 薛景照;新磁性材料将使个人图书馆进入寻常百姓家[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 本报驻基辅记者 何永晋;小蘑菇派上了大用场[N];科技日报;2003年
4 窦学宏 关树黔;稀土永磁材料与医疗保健[N];北京科技报;2001年
5 四川 何泽明;电子磁化器[N];电子报;2002年
6 姬少华 李健;我国智能化高灵敏度磁粉探伤机问世[N];市场报;2000年
7 刘春艳;要警惕纳米污染[N];中国石油报;2004年
8 窦光宇;新颖的磁性液体疗法[N];中国医药报;2000年
9 杜才;高密度磁性材料有新发现[N];中国有色金属报;2003年
10 王骏;现代时尚莫影响医学诊断[N];中国医药报;2001年
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1 刘青梅;低维分子磁性材料的密度矩阵重整化群研究[D];华中科技大学;2005年
2 刘弓冶;双奇核~(122)Ⅰ高自旋态谱学研究[D];吉林大学;2012年
3 屈少华;两种化合物的相变及磁性研究[D];华中科技大学;2008年
4 马克岩;~(113)In,~(128)La,~(160)Ho核的高自旋态研究[D];吉林大学;2012年
5 王守宇;~(126)Cs的高自旋态及A~130区手征双重带研究[D];吉林大学;2005年
6 周雪云;稀释磁性半导体研究[D];兰州大学;2009年
7 尤瑟夫;Fe,Co,Ni金属在高压下的铁磁性和B掺杂的ZnO磁性的第一原理研究[D];吉林大学;2010年
8 崔兴柱;近球形核~(90)Nb和~(91)Nb高自旋态能级结构研究[D];吉林大学;2005年
9 李明非;~(156)Tm和~(155)Tm核高自旋态的实验研究[D];吉林大学;2005年
10 吴莹;有机—钼磷酸功能分子杂化材料的合成表征及性质研究[D];苏州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 靳红梅;电荷诱导双侧基有机分子高自旋态的理论研究[D];河北师范大学;2009年
2 高洪;溶胶凝胶法制备In_2O_3基稀释磁性半导体及其性质的研究[D];武汉理工大学;2008年
3 乔双;Mn掺杂Ge/Si基稀磁半导体薄膜的磁性研究[D];河北师范大学;2009年
4 黄庆涛;La_(1-x)Na_xMn_(1-y)Fe_yO_3体系的磁性及输运性质研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 叶志高;PLD(脉冲激光沉积法)制备ZnO基稀磁半导体薄膜及其性能研究[D];浙江大学;2008年
6 赵青;溶胶—凝胶法制备Fe掺杂ZnO基稀磁半导体[D];浙江大学;2007年
7 黄贵军;ZnO稀磁半导体的制备和磁、光性能研究[D];湘潭大学;2007年
8 赵兵;多铁性复合材料的研究[D];北京科技大学;2008年
9 孙立涛;ZnO稀磁半导体的制备及表征[D];长春理工大学;2009年
10 何欢;基于ECR-PEMOCVD技术的GaMnN薄膜的制备及其表征[D];大连理工大学;2008年
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