Зарядтау-оқшаулағыштар - Charge-transfer insulators - Wikipedia

Charge-Transfer және Mott-Hubbard изоляторының құрылымын салыстыру. Мысал: Купрейт пен Никелат.

Зарядтау-оқшаулағыштар әдеттегіден кейін өткізгіш болады деп болжанған материалдар класы жолақ теориясы, бірақ олар шын мәнінде оқшаулағыш болып табылады, бұл төлемдерді аудару процесіне байланысты. Айырмашылығы жоқ Мот оқшаулағыштары, бұл жерде оқшаулағыш қасиеттер электрондар бірлігі жасушалары арасында секіруден пайда болады, зарядты тасымалдаушы изоляторлардағы электрондар бірлік ұяшық ішіндегі атомдар арасында қозғалады. Мотт-Хаббард жағдайында электрондардың екі көршілес металл учаскелері арасында ауысуы оңайырақ болады (Coulomb өзара әрекеттесуі U), бұл жерде бізде болатын қозу бар. Кулондық энергия U бірге

${ displaystyle d ^ {n} d ^ {n} rightarrow d ^ {n-1} d ^ {n + 1}, quad Delta E = U = U_ {dd}}$.

Заряд беру жағдайында қозу анионнан болады б деңгейге (мысалы, оттегі) металға г. қуат беру деңгейінің деңгейі Δ:

${ displaystyle d ^ {n} p ^ {6} rightarrow d ^ {n + 1} p ^ {5}, quad Delta E = Delta _ {CT}}$.

U катиондық валенттік электрондар арасындағы итергіштік / алмасу эффектілерімен анықталады. Δ катион мен анион арасындағы химиямен реттеледі. Бір маңызды айырмашылық - оттегі құру б-тесік, «қалыптыдан» өзгеріске сәйкес ${ displaystyle { ce {O ^ 2-}}}$ иондық ${ displaystyle { ce {O-}}}$ мемлекет.^[1] Бұл жағдайда лиганд саңылауы жиі ретінде белгіленеді ${ textstyle { астын сызу {L}}}$.

Mott-Hubbard және Charge-transfer оқшаулағыштарының айырмашылығын ZSA схемасымен жасауға болады.^[2]

Айырбастық өзара іс-қимыл

Mott изоляторларындағы сияқты аналогты да қарастырған жөн супералмасу ақылы аударым оқшаулағыштарында. Бір үлес Мотт ісіне ұқсас: а г.-электрондық бірінші өтпелі металл сайтты басқасына, содан кейін сол жолмен қайтарыңыз. Бұл процесті келесі түрде жазуға болады

${ displaystyle d_ {i} ^ {n} p ^ {6} d_ {j} ^ {n} rightarrow d_ {i} ^ {n} p ^ {5} d_ {j} ^ {n + 1} d_ {i} ^ {n-1} p ^ {6} d_ {j} ^ {n + 1} оң жақ drow {d} {i} ^ {n} p ^ {5} d_ {j} ^ {n + 1 } оң жақ d_ {i} ^ {n} p ^ {6} d_ {j} ^ {n}}$.

Бұл а антиферромагниттік айырбастау г. деңгейлер) алмасу константасы бар ${ displaystyle J = J_ {dd}}$.

${ displaystyle J_ {dd} = { frac {2t_ {dd} ^ {2}} {U_ {dd}}} = { cfrac {2t_ {pd} ^ {4}} { Delta _ {CT} ^ {2} U_ {dd}}}}$

Зарядты аудару оқшаулағышының корпусында

${ displaystyle d_ {i} ^ {n} p ^ {6} d_ {j} ^ {n} rightarrow d_ {i} ^ {n} p ^ {5} d_ {j} ^ {n + 1} d_ {i} ^ {n + 1} p ^ {4} d_ {j} ^ {n + 1} оң жақ drow {d} {i} ^ {n + 1} p ^ {5} d_ {j} ^ {n } оң жақ d_ {i} ^ {n} p ^ {6} d_ {j} ^ {n}}$

Бұл процесс сонымен қатар антиферромагниттік алмасуды береді ${ displaystyle J_ {pd}}$.

${ displaystyle J_ {pd} = { cfrac {4t_ {pd} ^ {4}} { Delta _ {CT} ^ {2} cdot left (2 Delta _ {CT} + U_ {pp} оң)}}}$

Бұл екі мүмкіндіктің айырмашылығы - бұл бірінші алмасу үшін бір лиганд саңылауы бар аралық күй (${ displaystyle p ^ {6} rightarrow p ^ {5}}$) екіншісіне екінші (${ displaystyle p ^ {6} rightarrow p ^ {4}}$) бір.

Жалпы алмасу энергиясы екі үлестің қосындысын құрайды:

${ displaystyle J_ {total} = { cfrac {2t_ {pd} ^ {4}} { Delta _ {CT} ^ {2}}} cdot left ({ cfrac {1} {U_ {dd}) }} + { cfrac {1} { Delta _ {CT} + { tfrac {1} {2}} U_ {pp}}} оң)}$.

Қатынасына тәуелді ${ displaystyle U_ {dd} { text {und}} left ( Delta _ {CT} + { tfrac {1} {2}} U_ {pp} right)}$ процесте шарттардың бірі басым болады, демек, Мотт-Хаббард немесе ақы төлеу оқшаулағышының нәтижесі шығады.^[1]

Әдебиеттер тізімі

Бұл қоюланған зат физикасы - қатысты мақала а бұта. Сіз Уикипедияға көмектесе аласыз оны кеңейту.