Se logra una desviación del enfoque convencional del problema de las bandas de energía de tres maneras. En primer lugar, se observa que existe una separación atómica crítica Rc≲(2,9±0,1) A tal que para R<Rc los electrones de los orbitales 3d atómicos que se dirigen a lo largo de un ligando deben ser tratados como electrones colectivos, para R>Rc los electrones correspondientes son electrones localizados, de Heitler-London. Dado que las funciones de onda 3d son anisótropas, esto implica que puede haber electrones 3d localizados y colectivos simultáneamente. En segundo lugar, se señala que los electrones localizados obedecen la regla de Hund y, por lo tanto, pueden aportar un momento atómico. Esto significa que los niveles de energía correspondientes, o bandas estrechas, se dividen en subbandas discretas. Cualquier momento de los electrones 3d colectivos es inducido por los electrones localizados presentes simultáneamente a través del intercambio intraatómico. En tercer lugar, se afirma que si el orden antiferromagnético del vecino más cercano puede propagarse a través de una red y los orbitales 3d dirigidos al vecino más cercano están medio o menos llenos, los electrones colectivos (R<Rc) pueden estabilizarse mediante la formación de bandas de enlace. Si los orbitales están llenos a más de la mitad, los electrones «extra» no pueden ser estabilizados por correlaciones antiferromagnéticas entre los vecinos más cercanos. Si el orden antiferromagnético entre vecinos más cercanos no es posible, los electrones forman una banda metálica convencional. Estas observaciones proporcionan criterios claros para el paramagnetismo de Pauli, el antiferromagnetismo, el ferrimagnetismo y el ferromagnetismo en los metales de transición y sus aleaciones. Se utilizan para introducir explícitamente correlaciones electrónicas en la construcción de diagramas de energía cualitativos a partir de los cuales se construyen curvas de densidad de estados semiempíricas. Se demuestra que el modelo resultante proporciona una interpretación coherente de la estabilidad de fase, las propiedades magnéticas, los calores específicos electrónicos, los datos del efecto Hall y las mediciones del factor de forma para los metales de transición bcc y de paquete cerrado del primer período largo y sus aleaciones. El modelo es sólo parcialmente exitoso para los elementos del segundo y tercer período largo.
- Recibido el 15 de septiembre de 1958
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRev.120.67