Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 11: Molekularer Magnetismus

MA 11.1: Hauptvortrag

Mittwoch, 13. März 2002, 14:00–14:30, H22

Itineranter Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus aus chemischem Blickwinkel — •Richard Dronskowski — Institut für Anorganische Chemie der RWTH Aachen, 52056 Aachen

In zunehmendem Maße werden quantenchemische Werkzeuge wie etwa die Kristallorbital-Hamiltonpopulation (COHP; www.cohp.de) zur bindungstheoretischen Analyse der Wellenfunktionen periodischer Systeme eingesetzt, die ihrerseits mit semiempirischen oder dichtefunktionaltheoretischen Verfahren zugänglich sind. Die von molekularen Systemen bekannten Phänomene beim Aufbau chemischer Bindungen (Absenkung der totalen, potentiellen und Einteilchen-Energie sowie Erhöhung der kinetischen Energie) werden durchweg bestätigt, wie auch die Bevorzugung bindender Wechselwirkungen und Vermeidung antibindender Zustände mittels Jahn–Teller- und Peierls-Instabilitäten.

Bei Systemen mit Neigung zur ferromagnetischen Ordnung (etwa die Archetypen Fe, Co, Ni) zeigen Bindungsanalysen nichtspinpolarisierter Rechnungen verblüffenderweise antibindende Zustände an der Fermikante, die mittels Spinpolarisation vernichtet werden; in den elementaren Metallen führt das Einsetzen des Magnetismus zur Verstärkung der Metall–Metall-Bindung. Ein typischer Antiferromagnet (Cr) weist demgegenüber nichtbindende Metall–Metall-Wechselwirkungen auf, die von der Spinpolarisation praktisch nicht beeinflußt werden. Diese bindungstheoretische Klassifikation potentiell ferromagnetischer und antiferromagnetischer metallischer Systeme läßt sich problemlos auf intermetallische Legierungen ausdehnen und legt so die gezielte Synthese von Verbindungen mit gewünschten magnetischen Eigenschaften nahe.