Введение
Глава 1 Зонные методы исследования электронных, магнитных и струк турных свойств твердых тел 17
1.1 Теория функционала плотности. Приближения LDA, GGA и L(S)DA+U 17
1.2 Орбитальное и зарядовое упорядочения 21
1.2.1 Орбитальное упорядочение 22
1.2.2 Зарядовое упорядочение 24
1.3 Вычисление обменных интегралов 26
1.4 Расщепление кристаллическим полем, параметры перескока и проектирование в базисе функций Ваннье 30
1.5 Оптимизация кристаллической структуры 33
Глава 2 Магнитные и электронные свойства пироксенов 37
2.1 Различные вклады в обменное взаимодействие в пироксенах 41
2.2 Детали расчетов 46
2.3 Пироксены на основе Ti3+: (1) 51
2.4 Пироксены на основе V3+ (с2) 54
2.5 Пироксены на основе Cr3+ (d3) 57
2.6 Пироксены на основе Mn3+ (d4) 59
2.7 Пироксены на основе Fe3+ (d5) 61
2.8 Влияние замены Si на Ge на электронные свойства пироксенов 65
2.9 Межцепочечное обменное взаимодействие 67
2.10 Кулоновские корреляции в пироксенах 68
2.11 Переходы с изменением спинового состояния в пироксенах на основе Fe3+ 75
Глава 3 Орбитальные степени свободы и магнитные свойства сложных оксидов переходных металлов 84
3.1 Механизм появления спиновой щели и перехода металл-изолятор в TI2RU2O7 84
3.1.1 Кристаллическая структура 84
3.1.2 Детали расчетов 87
3.1.3 Переход металл-изолятор 88
3.1.4 Орбитальные степени свободы и формирование халдейновских цепочек 90
3.2 Необычное магнитное упорядочение, как результат появления зарядовой неоднородности и формирования молекулярных орбиталей в Ва4ІІизОіо 94
3.2.1 Детали расчетов 96
3.2.2 Молекулярные орбитали и зарядовое упорядочение в тримерах Ru 97
3.2.3 Магнитные свойства 102
3.2.4 Корреляционные эффекты 104
3.3 Подавление локального магнитного момента в ВазСоЫи2Од 106
3.3.1 Кристаллическая структура и детали расчетов 107
3.3.2 Расщепление кристаллическим полем 4d-оболочки Ru 108
3.3.3 Влияние гибридизации на магнитные свойства системы 110
3.4 Орбитальная структура и магнитные свойства соединения СаСгОз . 116
3.4.1 Детали расчетов 119
3.4.2 Расщепление кристаллическим полем 3d-оболочки Сг 120
3.4.3 Магнитные свойства системы с точки зрения зонного магнетизма 121
3.4.4 Учет корреляционных эффектов и орбитальное упорядочение . 123
Глава 4 Влияние спинового и орбитального упорядочений на симметрию кристаллической решетки 131
4.1 Теоретическое предсказание ян-теллеровских искажений и орбитального упорядочения в Cs2CuCl2Br2 131
4.1.1 Детали расчетов 133
4.1.2 Орбитальное упорядочение и кристаллическая структура . 134
4.2 Аномальные ян-теллеровские искажения в NaMn70i2 140
4.2.1 Кристаллическая структура и детали расчетов 142
4.2.2 Низкотемпературная фаза, экспериментальная структура . 143
4.2.3 Орбитальное упорядочение в кубической структуре 146
4.2.4 Оптимизация кристаллической решетки 147
4.3 Механизм формирования сегнетоэлектрического состояния в CCIV2O4 . 151
4.3.1 Детали расчетов 153
4.3.2 Связь магнитострикции и сегнетоэлектрического состояния в CCIV2O4I54
Глава 5 Эффект Пайерлса и орбитальные степени свободы 161
5.1 Пайерлсовский переход в системе Кг&зОіб 161
5.1.1 Кристаллическая структура 164
5.1.2 Детали расчетов 164
5.1.3 Механизм перехода металл-изолятор и природа ферромагнетизма К2Сг80іб 165
5.2 Пайерлсовский переход в системе VO2 170
5.3 Орбитально-селективное поведение в димерах и орбитально-селективный эффект Пайерлса 175
5.3.1 Волновая функция системы в орбитально-селективном режиме . 176
5.3.2 Магнитные свойства: результаты расчетов методом кластерного DMFT 181
5.3.3 Орбитально-селективное поведение в реальных системах 184
5.4 Орбитальные степени свободы и димеризация в Li2Ru03 189
Глава 6 Взаимосвязь различных степеней свободы в металлорганических системах 197
6.1 Спиновый кроссовер в системе Cu(hfac)2LMe 197
6.1.1 Кристаллическая структура 199
6.1.2 Детали расчетов 201
6.1.3 Магнитные свойства в высокотемпературной фазе 201
6.1.4 Магнитные свойства в низкотемпературной фазе 206
6.2 Природа ферромагнитного основного состояния молекулярного магнетика Mn4(hmp)6 210
6.2.1 Кристаллическая структура и детали расчетов 212
6.2.2 Расчетов параметров обменного взаимодействия и сравнение с экспериментом 213
6.2.3 Механизм формирования ферромагнитного основного состояния 216
6.2.4 Влияние делокализации на J\ и .І2 218
6.2.5 Влияние корреляции на J\ и J2 225
Заключение 230
Список сокращений и условных обозначений 233
Список публикаций 234
Список литературы 237
