Een afwijking van de conventionele benadering van het energiebandprobleem wordt op drie manieren bereikt. Ten eerste wordt opgemerkt dat er een zodanige kritische atomaire scheiding Rc≲(2,9±0,1) A is dat voor R<Rc elektronen van atomaire 3d orbitalen die langs een ligand zijn gericht als collectieve elektronen moeten worden behandeld, terwijl voor R>Rc de corresponderende elektronen gelokaliseerde, Heitler-Londen elektronen zijn. Aangezien de 3d golffuncties anisotroop zijn, impliceert dit dat er gelokaliseerde en collectieve 3d elektronen tegelijk aanwezig kunnen zijn. Ten tweede wordt erop gewezen dat gelokaliseerde elektronen aan de regel van Hund gehoorzamen en derhalve een atomair moment kunnen bijdragen. Dit betekent dat de corresponderende energieniveaus, of smalle banden, worden gesplitst in discrete subbanden. Elk moment van collectieve 3d elektronen wordt geïnduceerd door de gelijktijdig aanwezige gelokaliseerde elektronen via intra-atomaire uitwisseling. Ten derde wordt beweerd dat als de nearest-neighbor antiferromagnetische orde zich kan voortplanten in een rooster en de nearest-neighbor gerichte 3d orbitalen half of minder gevuld zijn, de collectieve elektronen (R<Rc) gestabiliseerd kunnen worden door binding-band vorming. Als de banen voor meer dan de helft gevuld zijn, kunnen de “extra” elektronen niet gestabiliseerd worden door antiferromagnetische correlaties tussen naaste buren. Als antiferromagnetische, naaste-buurtcorrelaties niet mogelijk zijn, vormen de elektronen een conventionele metaalband. Deze waarnemingen leveren scherpe criteria voor Pauli paramagnetisme, antiferromagnetisme, ferrimagnetisme en ferromagnetisme in overgangsmetalen en hun legeringen. Ze worden gebruikt om expliciet elektroncorrelaties te introduceren in de constructie van kwalitatieve energiediagrammen waaruit semiempirische toestandsdichtheidscurven worden geconstrueerd. Het resulterende model blijkt een consistente interpretatie te geven van fasestabiliteit, magnetische eigenschappen, elektronische soortelijke warmte, Hall-effect gegevens, en vorm-factor metingen voor de bcc en dicht opeen gepakte overgangsmetalen van de eerste lange periode en hun legeringen. Het model is slechts gedeeltelijk succesvol voor elementen van de tweede en derde lange periode.
- Ontvangen 15 september 1958
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRev.120.67