金属价电子结构对磁性和电输运性质的影响

作     者：齐伟华 马丽 李壮志 唐贵德 吴光恒 Qi Wei-Hua Ma Li Li Zhuang-Zhi Tang Gui-De Wu Guang-Heng

作者机构：河北师范大学物理科学与信息工程学院河北省新型薄膜材料实验室石家庄050024 北京凝聚态物理国家实验室中国科学院物理研究所北京100190 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2017年第66卷第2期

页      面：307-310页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11174069) 河北省自然科学基金(批准号:A2015205111) 河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(批准号:16961106D) 河北省教育厅青年基金(批准号:QN2016015)资助的课题~~ 

主　　题：金属的电子结构 电输运 磁性 

摘      要：本文以原子物理学中电子按能级分布理论为基础,提出一个关于金属磁性的新的巡游电子模型:在形成金属的过程中由于受到电子间泡利排斥力的作用,Fe,Ni,Co原子的大部分4s电子进入3d轨道,只有一少部分4s电子成为自由电子;最外层3d轨道的电子有一定概率在离子实间巡游,形成巡游电子;其余的3d电子为局域电子.因此,由Fe,Ni,Co金属的平均原子磁矩实验值2.22,0.62和1.72μB,计算出Fe,Ni,Co金属中平均每个原子贡献的自由电子数目为0.22,0.62和0.72,从而解释了为什么Fe,Ni,Co金属的电阻率依次减小.应用这个模型计算出的平均每个原子的3d电子数为7.78,9.38和8.28,与金属能带论计算结果 (7.4,9.4和8.3)比较接近,但是本文的方法更加简单、有效,易于理解.这为进一步澄清金属与合金的价电子结构提供了新思路.