The calculation of the thermal dependency of the magnetic susceptibility in extended systems with ab initio electronic structure parameters

Negodaev, Igor

Description:

The thesis studies the magnetic coupling in systems of different dimensionality, by using multireference methods. The aim of the work is to determine macroscopic properties such as the thermal dependency of magnetic susceptibility, from the calculated magnetic exchange constant J. This microscopic parameter quantifies the magnetic interaction between two magnetic sites and can be extracted from the experimental susceptibility curve in finite systems. However this extraction is not possible in extended magnetic systems such as chains or 2D-layers. The strategy followed consists in calculating J in small clusters and in simulating the extended systems by introducing the calculated J in the Heisenberg Hamiltonian of 8 to 16 site models. From the spectrum, the thermal dependency of the magnetic susceptibility is the calculated. When compared to the experimental one, this curve gives a quantification of the magnetic interactions of the studied materials at the microscopic level. We have studied different types of extended systems such as chains and hexagonal lattices, where the magnetic sites are transition metal ions.
La tesi estudia l'acoblament magnètic en sistemes de diferent dimensionalitat amb mètodes multireferencials. L’objectiu principal del treball és calcular propietats macroscòpiques, com la dependència de la susceptibilitat magnètica amb la temperatura, a partir de la constant d'intercanvi magnètic calculada, J. Aquest paràmetre microscòpic quantifica la interacció magnètica entre dos centres i es pot extreure per ajust de la corba de susceptibilitat experimental en sistemes finits però això no és possible en sistemes magnètics infinits com cadenes o capes 2D. L’estratègia del treball és calcular J en petits clusters i simular els sistemes estesos utilitzant aquesta J en l’Hamiltonià de Heisenberg en models de 8 a 16 centres. Amb l’espectre obtingut es construeixen les corbes de dependència tèrmica de la susceptibilitat magnètica que, comparades amb les experimentals, donen la possibilitat de quantificar les interaccions magnètiques dels materials estudiats a nivell microscòpic. S'han estudiat diferents tipus de sistemes estesos com cadenes i xarxes hexagonals, on els centres magnètics són ions de metalls de transició.

Type:

info:eu-repo/semantics/publishedVersion
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Contributor:

Departament de Química Física i Inorgànica
Universitat Rovira i Virgili.

Títol:

The calculation of the thermal dependency of the magnetic susceptibility in extended systems with ab initio electronic structure parameters

Language:

eng

Subject:

544 - Química física
54 - Química

Format:

application/pdf
196 p.

Creator:

Negodaev, Igor

Rights:

info:eu-repo/semantics/openAccess
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

Date:

2011-02-18

Publisher:

Universitat Rovira i Virgili

Subject:

544 - Química física
54 - Química

Language:

eng

Publisher:

Universitat Rovira i Virgili

Source:

TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

Identifier:

urn:isbn:9788469421710
http://hdl.handle.net/10803/31934

Format:

application/pdf
196 p.

Keywords:

Heisenberg Hamiltonian
The extended CAS
DDCI
CASPT2
ab initio calculations
Magnetic susceptibility
magnetic coupling constant

Date:	2011-02-18
Departament/Institute:	Departament de Química Física i Inorgànica Universitat Rovira i Virgili.
Director:	Caballol Lorenzo, Rosa Graaf, Coen de
Author:	Negodaev, Igor
Title:	The calculation of the thermal dependency of the magnetic susceptibility in extended systems with ab initio electronic structure parameters

Information