物性物理学IIレポート問題 2  2002/6/4

高温超伝導体の母体絶縁体のモデルである Cu2+ (d9電子配置) イオンと O2- (p6電子配置) イオンからなる2次元 [CuO2]2- 面の電子状態について、次の問いに答えよ。クーロン・交換積分(金森パラメータ)の大きさは u = 5 eV、u' = 3 eV、j = 1 eV、d9 → d10L 電荷移動エネルギーは D = 2 eV、p-d 軌道間の移動積分は (pds) = -1 eV、 (pdp) = 0.5 eV とするd軌道の結晶場分裂、p軌道間の移動積分は無視してよい。

(1) ホール描像で、[CuO4]6-  クラスターのホールに占有された1電子エネルギー準位をHartree-Fock近似を用いて求め、図示せよ。また、基底状態における占有d電子数は p-d 混成により9.0個からどれだけ変化するか?

(2) [Cu-O-Cu]2+ クラスターを用いて、Cu2+ イオンのスピン(S = 1/2)間の超交換相互作用定数 J p-d 軌道間の移動積分に関する4次摂動で求めよ。

締切:6月25日(火)講義の後