一种强关联材料的非弹性中子散射数据解析方法技术

本发明专利技术提供了一种强关联材料的非弹性中子散射数据解析方法，该数据解析方法包括下列步骤：步骤(a)将传统的晶体场哈密顿量对角化，计算本征值A和本征矢量A；步骤(b)综合声子的贡献和磁弹耦合相互作用因素，将总的哈密顿量进行对角化，计算本征值B和本征矢量B；步骤(c)根据步骤(b)得到的本征矢量B，计算矩阵元；步骤(d)根据步骤(b)得到的本征值B和步骤(c)的矩阵元，计算中子散射函数，拟合中子散射实验数据，得到磁弹耦合系数g。本发明专利技术适用于拟合在强关联材料的磁相变温度之上观测到的非弹性中子散射数据，并可用于分析材料中晶体场激发与声子耦合的现象。

An analytical method for inelastic neutron scattering data of strongly correlated materials

【技术实现步骤摘要】
一种强关联材料的非弹性中子散射数据解析方法
本专利技术属于强关联电子材料中的磁学性质分析测量
，具体涉及一种强关联材料的非弹性中子散射实验数据解析方法。
技术介绍
利用非弹性中子散射技术可以探测材料中的多种元激发，例如单离子晶体场激发、声子。尽管这两种元激发具有相近的能量尺度，但是通常情况下二者之间没有耦合，因此晶体场能级和声子色散关系这两种现象是分开研究的。然而，在强关联电子材料中，局域的电子自旋或者轨道自由度与声子之间可能存在耦合，即晶体场激发与声子之间会发生耦合。这时，利用非弹性中子散射技术测得的磁激发谱中，除了材料中固有的晶体场跃迁之外，人们还将观测到额外的磁激发。在对实验数据进行解析时，传统的晶体场模型不再适用，无法对磁激发谱(包括峰强、峰位)进行有效地拟合。因此，在现有的传统晶体场理论无法对磁激发谱进行解析的背景下，发展新的理论模型及相应的数据解析方法来拟合磁激发谱是十分必要的，是研究强关联电子材料中磁动力学与振动动力学之间互相影响的途径，也是充分理解材料性质的基本前提。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种强关联材料的非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强关联材料的非弹性中子散射数据解析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/na.根据材料中磁性离子的点对称性，用标准的史蒂芬公式写出晶体场哈密顿量H，并对其进行对角化处理，计算得到本征值A

【技术特征摘要】
1.一种强关联材料的非弹性中子散射数据解析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.根据材料中磁性离子的点对称性，用标准的史蒂芬公式写出晶体场哈密顿量H，并对其进行对角化处理，计算得到本征值Aα和本征矢量其中，下标α表示多重度，上标m表示简并度；
b.基于步骤(a)得到的本征值Aα和本征矢量计算声子的贡献H声子：



其中，为约化普朗克常数，ω0为声子频率，u是声子位移，和au分别为声子的产生算符和湮灭算符，它们作用在H声子的本征矢量|j>上可以分别得到：






其中，本征矢量|j>表示在这个态有j个声子，|j+1>和|j-1>也是H声子的本征矢量；
利用群论构建磁弹耦合相互作用项H磁弹耦合：



其中，g是磁弹耦合系数，Ou是四极算符；
然后利用H声子及H磁弹耦合将以上声子的贡献和磁弹耦合相互作用考虑在内，按照下式计算得到强关联材料的总哈密顿量H总：



最后将上式进行对角化，计算本征值Bα和本征矢量其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本琼，庞蓓蓓，宋建明，李鑫，胡丙锋，黄朝强，孙光爱，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51