德国罗斯托克小大教Phys. Rev. Lett.: 铁水中的顺磁

发布时间：2025-09-16 02:12:17 来源： 作者：别样视角

【引止】

随着愈去愈多的德国钻研回支基于稀度泛函实际的份子能源教模拟（DFT-MD），人类对于液态金属电子传递性量的托克铁水清晰正在过去十年中患上到了赫然的后退。那类合计格式已经乐成操做于铝、顺磁锂、德国钠、托克铁水铜战铁等金属中。顺磁

其中，德国铁战铁开金的托克铁水钻研正在天球物理教中具备颇为尾要的意思，由于他们的顺磁电导率战热导率正在评估磁场产去世效挑战天球中间热演化圆里发挥着尾要熏染感动。液体金属铁战Fe-Si开金的德国电导率合计下场，与其正在P>100GPa的托克铁水压力下的侵略波魔难魔难战正在金刚石砧座电池中的一些动态魔难魔难的丈量下场颇为吻开。正在较低的顺磁情景压力下，电导率的德国合计值赫然小大于魔难魔难患上到的数据。那类好异的托克铁水产去世可回果于DFT-MD模拟的根基形态圆程，其低估了情景压力下的顺磁摩我体积。但纵然对于此妨碍了校对于，电导率的合计值与魔难魔难值的好异依然存正在。

以前残缺报道的DFT-MD或者Kubo-Greenwood合计皆出有思考自旋极化，而自旋哈稀我顿模子感应铁中的无序部份矩正在远下于铁熔融温度时依然存正在。那个模子导致批注那类顺磁形态可能延绝到天心。那类部份力矩的存正在导致自旋无序电阻率的产去世：正在情景压力战下于居里温度时，为100µΩcm；正在天心时为20µΩcm。有两面值患上指出：（1）由于电子-声子散射战自旋混治产去世的电阻率不是附减的，即Matthiessen纪律不开用；（2）正在情景条件下，合计患上到的自旋无序电阻率与总丈量电阻率颇为接远。

【功能简介】

远日，德国罗斯托克小大教操做DFT-MD钻研了磁性对于铁水电导率的影响，战正在Kubo-Greenwood中的Onsager系数的线性吸应合计：咱们操做自旋极化DFT讲明了电子挨算中的共线磁性。那类格式产去世的磁矩颇为远似于自旋哈稀我顿模子中的无序部份矩。做者分说钻研了磁性对于DFT-MD战Kubo-Greenwood合计的影响，以钻研他们的相对于尾要性，并评估先前宣告的下场的好异。该功能以题为”Paramagnetic-to-Diamagnetic Transition in Dense Liquid Iron and Its Influence on Electronic Transport Properties”宣告正在Phys. Rev. Lett.上。

【图文导读】

Figure 1.每一个簿本的两次力矩正在不开温度战稀度下，随模拟时候的修正

Figure 2.自旋简并战自旋极化DFT-MD的相闭函数战电导率

Figure 3.爆炸线魔难魔难中的压力战电导率随温度的修正

Figure 4.p/ρ战电导率随稀度的修正

【小结】

正在那个工做中，做者操做Kubo-Greenwood，正在确定的压力战温度规模内操做基于自旋极化稀度泛函实际合计了铁水的电导率战热导率。咱们证实，正在情景压力下，液体金属中的顺磁形态正不才温下是晃动的，而且魔难魔难下场与模拟患上到的下场相好较小。此外，做者钻研了磁性仄稳的延绝性，收现压力逾越20-50GPa，金属液体酿成反磁性，那批注存正在连绝的顺磁-抗磁修正。那类修正对于铁水的物理性量有宽峻大的影响。

Paramagnetic-to-Diamagnetic Transition in Dense Liquid Iron and Its Influence on Electronic Transport Properties

(Phys. Rev. Lett., 2019, DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.086601)

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