فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در برخی سامانه‌ها معلوم شده است که حالت پایه حالتی تقارن شکسته است که در آن یک خاصیت فیزیکی به صورت متقارن توزیع نشده است. در مورد سامانه‌های الکترونی با همبستگی قوی، که توسط روش DFT+U بررسی شده اند، محققین نشان داده اند که انرژی کل سامانه یک تابع چند کمینه‌ای از آرایش الکترونی است و لازم است که حالت پایه را بین آنها تشخیص دهیم. اما روش‌هایی که تا کنون برای یافتن چنین کمینه‌هایی مورد استفاده واقع شده، قادر نیستند که تمامی این حالت‌ها را پیش‌بینی کنند و لذا امکان دارد حالت پایۀ واقعی تعیین نشود. در این تحقیق ما یک روش ساده و سرراست SMC را ارائه می دهیم که توسط آن حالت پایه و حالت‌های شبه پایدار UO2 پاد فرومغناطیس با نظم k 1 تعیین می شود. با استفاده از این روش نشان داده می‌شود که حالت پایۀ سامانۀ UO2  یک حالتی با تقارن شکستۀ اسپینی از مغناطش اسپینی اتم‌های اکسیژن است. بسته به این که روش SMC را چگونه پیاده سازی می‌کنیم، تعداد حالت‌های شبه پایدار متغیر است ولی حالت پایۀ یکسانی حاصل می‌شود. نشان داده شده است که خواص مربوط به انرژی، خواص هندسی، توزیع چگالی الکترونی، توزیع چگالی قطبش الکترونی حالت پایه و حالت‌های شبه پایدار نسبت به هم تفاوت دارند. همچنین نشان داده شده است که این خواص نسبت به اندازۀ مغناطش اسپینی اولیۀ اتم‌های U  در آرایش پاد فرومغناطیس با نظم k 1 حساس هستند ولی تعداد حالت‌های شبه پایدار و خواص حالت پایه نسبت به آن بی تفاوت هستند. با استفاده از تقریب PBEsol-GGA برای تابعی تبادلی- همبستگی، حالت پایه توافق بسیار خوبی را با تجربه نشان می دهد.