Влияние гибридизации атомных состояний, электронных корреляций и спин-орбитальной связи на магнитные свойства соединений переходных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Мазуренко, Владимир Владимирович

• Мазуренко, Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Мазуренко, Владимир Владимирович

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор методов расчета электронных свойств и параметров магнитных взаимодействий

1.1. Первопринципные методы моделирования электронной структуры современных материалов

1.2. Базовые модели для описания физических свойств сильнокоррелированных материалов

1.3. Теория динамического среднего поля

1.4. История развития представлений об обменных взаимодействиях

Глава 2. Разработка методов расчета параметров магнитных взаимодействий с учетом спин-орбитальной связи, гибридизации атомных состояний и электронных корреляций

2.1. Разработка первопринципного метода расчета анизотропных обменных взаимодействий

2.2. Учет гибридизации металл-лиганд при описании магнитных возбуждений

2.3. Перенормировка магнитных взаимодействий в сильнокоррелированных металлах

2.4. Выводы

Глава 3. Слабый ферромагнетизм в антиферромагнетиках как следствие спин-орбитальной связи

3.1. Новый взгляд на природу слабого ферромагнетизма в а-Ре20з

3.2. Неколлинеарное основное состояние в двумерном антиферромагнетике Ьа2Си04

3.3. Выводы

Глава 4. Оксиды меди как пример систем с максимальными эф-

фектами гибридизации металл-лиганд

4.1. Изучение магнитных взаимодействий в квазиодномерной системе LiCu202

4.2. Изотропные и анизотропные обменные взаимодействия в системе ортогональных димеров 8гСи2(ВОз)2

4.3. Выводы

Глава 5. Электронные и магнитные свойства коррелированных металлов и коррелированных зонных изоляторов

5.1. Модель коррелированного зонного изолятора для описания физических свойств соединения FeSi

5.2. Влияние динамических корреляций на магнитные возбуждения в семействе твердых растворов Fei-^Co^Si

5.3. Выводы

Глава 6. Электронные состояния, магнитные и транспортные свойства атомов переходных металлов, адсорбированных на металлическую поверхность

6.1. Основные сведения о системе Co/Pt(lll)

6.2. Первопринципное моделирование

6.3. Построение реалистичной модели

6.4. Анализ одночастичных спектров возбуждений

6.5. Спин-зависящая проводимость

6.6. Экспериментальное подтверждение результатов моделирования

6.7. Выводы

Заключение

Список используемых обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние гибридизации атомных состояний, электронных корреляций и спин-орбитальной связи на магнитные свойства соединений переходных металлов»

Введение

Мы живем в такое время, когда гонка за новыми технологиями в электронике, энергетике и наноиндустрии приводит к постоянному усложнению применяемых материалов и устройств. Усложняется как геометрия, так и химический состав синтезируемых систем. В этой ситуации является естественным, что объяснение наблюдаемых в экспериментах электронных, магнитных и транспортных свойств материалов требует создания новых или модернизации старых физических концепций и подходов. В большинстве случаев реалистичное компьютерное моделирование актуальных материалов и устройств возможно осуществлять лишь ценой усложнения существующих численных схем и алгоритмов, а также использования все больших ресурсов суперкомпьютеров. Описанная выше картина полностью соответствует тому, что происходит сейчас в области компьютерного моделирования магнитных свойств современных сильнокоррелированных материалов.

До 90-х годов прошлого века магнитные свойства подавляющего большинства материалов могли быть успешно описаны при помощи двух базовых моделей:

• Модель Гейзенберга [1], применяемая для описания магнитных свойств систем с локализованными магнитными моментами. В общем виде эта модель может быть записана как

где - это параметр изотропного обменного взаимодействия и Бг обозначает спин, который ассоциируется с магнитным моментом иона переходного металла.

• Модель Стонера [2] в основном используется для моделирования магнитных систем с коллективизированными электронами (зонный магне-

(1)

тизм)

= (2) к ст

где I - это параметр Стонера, который определяет спиновую раздвижку энергетических зон бк, {^-а) ~ среднее число электронов и {(!кст) -оператор рождения (уничтожения) электронов.

В соответствии с указанными подходами магнитные возбуждения в системах переходных металлов также могут быть классифицированы на гейзенберговские, связанные с поворотом локализованного магнитного момента и стонеровские, характеризующиеся переходами электронов между зонами с разным спином и как следствие уменьшением величины магнитных моментов. Полная информация об обоих типах возбуждений содержится в корреляционных функциях (<5'г+(£)5'~) или (1S,+ (q, я)), где £ обозначает время и ц - волновой вектор.

Точное или приближенное вычисление этих корреляторов представляет важную часть исследований магнитных свойств современных материалов.

Совершенствование существующих и создание новых экспериментальных методик, а также синтезирование и измерение принципиально новых классов материалов значительно расширили наши представления о магнетизме и привели к необходимости развития принципиально новых теоретических и численных методов. Дадим несколько ярких примеров магнитных явлений и эффектов, объяснение которых потребовало развития новых физических методов и концепций

• Общепринятая классификация магнитных материалов на антиферромагнетики и ферромагнетики, существовавшая до 90-х годов, претерпела большие изменения в связи с синтезированием большого числа низкоразмерных квантовых магнетиков [3, 4]. В этих материалах может не происходить перехода в магнитоупорядоченную фазу вплоть до очень низких температур, что является следствием низкой размерности и/или фруст-

рации. Однако при этом система может характеризоваться значительными магнитными взаимодействиями, сравнимыми по величине с взаимодействиями в высокосимметричных кристаллах.

• Экспериментальное обнаружение геликоидальных магнитных структур в соединениях переходных металлов [5] обозначило основную проблему для теоретических исследований: Каким образом локальные магнитные взаимодействия приводят к формированию длиннопериодичных спиральных структур?

• Манипулирование и контроль в реальном времени за состоянием спина отдельного атома стали возможны благодаря развитию экспериментальных методов сканирующей туннельной микроскопии [6, 7]. Дальнейшее совершенствование этих экспериментальных техник требует теоретической поддержки, которая заключается в учете многоорбитальной природы ад-сорбоатома, моделировании квантовых флуктуаций между состояниями атома и окружающей средой, а также реалистичном рассмотрении в рамках численного эксперимента физических свойств щупа туннельного микроскопа.

Таким образом, в настоящее время на первый план при моделировании актуальных материалов выходит описание магнитных возбуждений сложной природы и решение проблемы количественно точного учета гибридизационных, спин-орбитальных, флуктуационных и корреляционных эффектов. Кроме того, необходимо осуществлять выход за рамки стандартных моделей магнетизма (Стонера и Гейзенберга) при описании магнитных свойств современных материалов.

Цели и задачи исследования. Диссертация посвящена решению ряда методических и практических задач, связанных с учетом спин-орбитальной связи, гибридизации атомных состояний и динамических электронных корреляций

при моделировании магнитных свойств современных материалов на основе переходных металлов. Для этого разрабатываются первопринципные численные подходы, позволяющие определить параметры магнитной модели, и выполняется исследование электронных и магнитных свойств следующих классов сильнокоррелированных систем: антиферромагнетики со слабым ферромагнетизмом, низкоразмерные квантовые системы, коррелированные зонные изоляторы, коррелированные металлы и поверхностные наносистемы.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- разработан и реализован в компьютерных кодах первопринципный метод расчета анизотропных обменных взаимодействий между магнитными моментами в соединениях переходных металлов. В отличие от предыдущих модельных подходов метод позволяет учитывать особенности электронной структуры, магнитного упорядочения, а также независимо рассчитывать индивидуальные и суммарные магнитные взаимодействия. На этой основе предложен первопринципный подход для описания явления слабого ферромагнетизма в антиферромагнетиках;

- предложена микроскопическая теория для вычисления магнитных взаимодействий с учетом сильной гибридизации между состояниями металла и ли-гандов. В рамках подхода установлена количественная связь между составом функции Ванье, описывающей магнитный момент, и обменными взаимодействиями в системе;

- разработана методика учета динамических кулоновских корреляций при расчете параметров обменных взаимодействий между магнитными моментами в сильнокоррелированных металлах;

- на основе первопринципных расчетов определена картина магнитных взаимодействий и дана количественная оценка характеристикам явления слабого ферромагнетизма в антиферромагнетиках а-ЕегОз и ЬагСиО^ Полученные результаты согласуются с экспериментальными данными;

- в результате анализа изотропных и анизотропных обменных взаимодей-

ствий в низкоразмерных квантовых магнетиках ЫСи202 и ЗгСи2(ВОз)2 показана определяющая роль перекрытия магнитных орбиталей на атомах кислорода в формировании магнитных взаимодействий;

-воспроизведены основные экспериментальные зависимости для силицида железа в рамках модели коррелированного зонного изолятора. С использованием комбинации теории динамического среднего поля и магнитной модели Сто-нера предложено микроскопическое объяснение редукции магнитного момента в серии твердых растворов Ре^^Со^;

- построена и решена многоорбитальная квантовая модель для описания электронных, магнитных и транспортных свойств наносистемы, состоящей из атома кобальта, адсорбированного на платиновую поверхность. Модель позволяет воспроизводить различные типы магнитных состояний между щупом туннельного микроскопа и примесью, учитывает динамические кулоновские корреляции и температурные эффекты. Рассчитанные спектры проводимости демонстрируют значительную орбитальную поляризацию и находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

Актуальность диссертационного исследования обеспечивается следующими факторами. Во-первых, разработан ряд численных методов для моделирования магнитных и транспортных свойств сильнокоррелированных материалов с учетом спин-орбитальных и гибридизационных эффектов. Все предложенные методы реализованы в комплексах программ, в том числе с использованием параллельных алгоритмов. В качестве объектов исследования выбраны актуальные материалы, демонстрирующие необычные виды магнитных возбуждений и находящиеся в фокусе теоретических и экспериментальных исследований. Полученные результаты стимулируют постановку и проведение новых экспериментов по проверке магнитных моделей, предложенных для описания низкоразмерных квантовых магнетиков, и по обнаружению предсказанных теоретически особенностей спектров проводимости поверхностных наносистем.

Степень разработанности темы исследования. Методическая часть

исследования основана на разработке трех новых численных подходов, позволяющих проводить реалистичное моделирование магнитных возбуждений в сильнокоррелированных системах. Первый метод основан на учете по теории возмущений эффектов спин-орбитального взаимодействия при вычислении параметров магнитной модели в рамках теоремы локальных сил. Полученные выражения для вариации электронного гамильтониана позволяют определить магнитный вращающий момент на узле, взаимодействие Дзялошинского-Мории и элементы тензора симметричного анизотропного обмена. На основе полученной вариации электронного гамильтониана предлагается компактное выражение для описания явления слабого ферромагнетизма в антиферромагнетиках. Во втором подходе разработана микроскопическая теория для учета эффектов гибридизации металл-лиганд при построении магнитной модели. В качестве основного результата получено выражение для изотропного обменного взаимодействия. Завершает методическую часть описание численного подхода, позволяющего учесть влияние динамических кулоновских корреляций при расчете параметров магнитной модели. Таким образом, предлагаемые методы расчета магнитных взаимодействий позволяют более точно учесть особенности химической связи и электронной структуры при описании магнитных свойств конкретной физической системы.

В практической части диссертации рассматриваются несколько классов актуальных материалов, магнитные свойства которых не могут быть полностью описаны либо в модели Гейзенберга, либо в рамках модели Стонера. На рисунке 1 схематично представлена классификация объектов исследования относительно двух пределов: локализованного и зонного магнетизма. Магнитные состояния рассматриваемых систем также не укладываются в классификацию антиферромагнетик/ферромагнетик, что потребовало разработки новых магнитных моделей для их описания.

Первым примером актуального класса материалов с необычными магнитными свойствами являются антиферромагнетики, в которых малые эффекты

спин-орбитального взаимодействия приводят к формированию неколлинеарно-го состояния со слабым ферромагнитным моментом. Корректное описание магнетизма в этом случае требует введения в магнитную модель новых анизотропных членов. В диссертации представлены результаты исследования двух антиферромагнетиков со слабым ферромагнетизмом ГегОз и ЬагСиО^

•антиферромагнетнки

Рс.Юз ЬааСиО.

У.

' локализованным магнетизм

ГлСшОг . 8гСи(ВОз)2

, низкоразмерные Ь . магнетики

Со/РН'Ш)

поверхностные : наноматериалы

зонный магнетизм

зонные изоляторы ; • и металлы |

О

1

ш

Рисунок 1 - Схематичная классификация объектов диссертационного исследования по степени локализации магнитного момента. Параметры í и ¡7 описывают кинетическую энергию 3й электронов и одноузельное кулоновское взаимодействие, соответственно.

Следующими объектами исследования стали низкоразмерные квантовые магнетики 8гСи2(ВОз)2 и 1лСи202, которые являются физическими реализациями спиновых моделей: квазидвумерной решетки ортогональных димеров и квазиодномерной цепочки спинов. Среди оксидов переходных металлов система 8гСи2(В03)2 занимает особое место, поскольку демонстрирует плато намагниченности в определенных диапазонах магнитных полей. Эти интересные свойства реализуются за счет малых междимерных взаимодействий, поэтому их точное определение требует применения специальных вычислительных методов. В свою очередь квазиодномерный магнетик ЫСигОг характеризуется состоянием спиновой спирали, теоретическое описание которого требует корректного учета

химической связи между состояниями меди и кислорода.

Силициды марганца, железа и кобальта представляют собой принципиально отличный класс систем с коллективизированными электронами, для описания магнитных свойств которых могла бы использоваться модель Стонера. По первым признакам справедливость этой модели может быть подтверждена экспериментами по рассеянию нейтронов, результаты которых свидетельствуют о малых магнитных моментах для соединения МпБ! и твердых растворов Еех-жСо^ь Сложность их изучения заключается в том, что одни и те же электронные состояния отвечают за формирование магнитных и транспортных свойств. Детальный микроскопический анализ свидетельствует о наличии сильных динамических кулоновских корреляций в этих материалах, что подтверждается результатами фотоэмиссионных экспериментов с угловым разрешением. Их корректный учет в рамках модели коррелированного зонного изолятора позволил воспроизвести и дать микроскопическое объяснение основным экспериментальным данным по ЕеБ1 и Ее^^Со^Зг

Еще одним примером систем, в которых могут реализоваться необычные виды магнитных возбуждений, являются сильнокоррелированные наносисте-мы, состоящие из примеси переходного металла, размещенной на металлической поверхности. Здесь объектом, привлекающим особое внимание учёных, является наносистема Со/Р1(111). На момент проведения исследования результаты экспериментов давали противоречивые данные о магнитных свойствах, которые варьировались от сценария гигантской магнитной анизотропии до ультрабыстрых возбуждений с переворотом спина, приводящих к парамагнитному состоянию. Проведенные расчеты показали, что вследствие особенностей атомной структуры в системе существует сильная орбитальная поляризация. Это приводит к тому, что часть орбиталей примеси демонстрирует локализованный гейзенберговский характер магнетизма, а другие могут быть описаны при помощи коллективизированной стонеровской модели магнетизма. Такая особенность системы усложняет теоретическое описание магнитных свойств, однако также

имеет большие перспективы технологического применения. Например, результаты проведенного моделирования показывают потенциальную возможность контроля над отдельными Зб? состояниями атома кобальта в рамках экспериментов по сканирующей туннельной микроскопии.

Новизна представленных в диссертационной работе результатов и выводов заключается в следующем:

- предложен оригинальный первопринципный метод описания состояния слабого ферромагнетизма в антиферромагнетиках. Его применение к изучению соединений ЕегОз и Ьа2Си04 позволило впервые определить полный набор взаимодействий Дзялошинского-Мории между магнитными моментами в этих системах с учетом химической связи и одноузельных кулоновских корреляций;

- разработан новый микроскопический подход для расчета изотропных обменных взаимодействий в случае сильного перекрытия орбиталей Ванье, описывающих магнитные моменты в системе, на атомах лигандов. Применение метода к изучению квазиодномерных и квазидвумерных оксидов меди позволило не только количественно точно воспроизвести картину магнитных возбуждений, наблюдаемую в экспериментах, но и дать микроскопическое объяснение процессам формирования наблюдаемых магнитных свойств;

- построение и решение модели коррелированного зонного изолятора для описания экспериментальных зависимостей соединения ЕеБ1 является оригинальными. Впервые учет динамических кулоновских корреляций в рамках теории динамического среднего поля позволил корректно воспроизвести зависимость магнитного момента от концентрации в серии Еех-жСо^;

- впервые построена и решена многочастичная модель поверхностной на-носистемы Со/Р^111). Идея о возможности контроля над отдельными Зс£ состояниями в рамках экспериментов по сканирующей туннельной микроскопии является оригинальной.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается:

- в разработке и реализации в программных кодах первопринципных ме-

тодов, позволяющих рассчитать параметры изотропных и анизотропных магнитных взаимодействий с учетом гибридизации атомных состояний, спин-орбитальной связи и динамических электронных корреляций;

- в построении и решении микроскопических электронных и магнитных моделей для актуальных классов соединений переходных металлов и принципиально новых искусственно конструируемых наносистем;

- в предсказании возможности контроля и манипулирования в экспериментах по сканирующей туннельной микроскопии отдельными 3состояниями атома переходного металла, адсорбированного на металлическую поверхность.

Достоверность полученных методических и расчетных результатов обеспечивается их внутренней непротиворечивостью, непротиворечивостью современным представлениям физики конденсированного состояния, согласием с результатами экспериментов и предыдущих теоретических работ.

Апробация результатов. Основные положения диссертации были представлены и докладывались автором:

- на семинарах и коллоквиумах Института Теоретической Физики университета г. Гамбург (Германия), Института Теоретической Физики Федерального Политехнического Института г. Цюриха (Швейцария), Института Теоретической Физики Лозаннского Университета (Швейцария);

- на конференциях: "Первая российско-китайская конференция по современным проблемам физики конденсированного состояния" (г. Пекин, 2013), "Международный симпозиум по магнетизму" (г. Москва, 2011), "Всероссийская научная конференция студентов-физиков" (Екатеринбург-2012, Волго-град-2010, Кемерово-2009, Уфа-2008, Новосибирск-2006), "Всероссийская молодёжная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества" (г. Екатеринбург, 2009), "Международный семинар: Современные вычислительные подходы к изучению растворов на основе железа" (г. Екатеринбург, 2009), "Международное совещание: Квантовый транспорт в наноструктурах" (г. Гамбург, Германия, 2008).

Публикации. Содержание, результаты и выводы диссертации отражены в публикациях [8-22].

Личный вклад автора. Автору диссертационной работы принадлежат выбор направления исследования, постановка задач и формулировка выводов. Личный вклад автора также заключается в получении большей части методических результатов и в проведении значительной части расчетов, анализе и интерпретации полученных данных и написании статей. В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах. Вклад соавторов публикаций, в которых отражены основные результаты работы, [8]-[22], заключается в следующем. Идея метода расчета анизотропных обменных взаимодействий была предложена автором совместно с Владимиром Ильичом Анисимовым. Основная часть зонных расчетов была проделана автором при участии Александра Николаевича Руден-ко, Сергея Львовича Скорнякова, Алексея Владимировича Лукоянова, Алексея Олеговича Шорикова и Марии Вячеславовны Валентюк. Моделирование физических свойств поверхностных наносистем было выполнено автором при участии Сергея Наильевича Искакова. В научных дискуссиях, сопровождающих процесс исследований, и в обсуждениях полученных результатов принимали участие Владимир Ильич Анисимов, Александр Иосифович Лихтенштейн, Михаил Иосифович Кацнельсон, Фредерик Мила. Более подробно вклад соавторов описывается в выводах к каждой главе.

Методология и методы исследования. Решение поставленных в диссертации задач описания магнитных свойств современных материалов потребовало разработки необходимой методической базы. Предлагаемые в диссертации численные методы и подходы позволяют строить более реалистичные модели для различных классов соединений переходных металлов, чем это было возможно ранее. Основной акцент в работе был сделан на учете спин-орбитальной связи, динамических кулоновских корреляций и гибридизации атомных состояний. Также в диссертационном исследовании для описания физических свойств

материалов в основном состоянии (при нулевой температуре и в отсутствии магнитного поля) использовались стандартные численные методы теории функционала электронной плотности.

Работа выполнена на кафедре теоретической физики и прикладной математики, физико-технологического института ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина».

Структура. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы.

В первой главе делается обзор современных численных методов расчета электронной и магнитной структуры соединений переходных металлов.

Во второй главе приведены основные методические результаты диссертационного исследования, полученные автором. Разрабатывается численный метод для расчета анизотропных обменных взаимодействий между магнитными моментами в соединениях переходных металлов. На этой основе предложен пер-вопринципный подход для описания явления слабого ферромагнетизма в антиферромагнетиках. Затем решается проблема учета ковалентной связи между состояниями металла и лигандов при определении параметров модели Гейзен-берга. Завершает методический раздел диссертации описание подхода для расчета изотропных обменных взаимодействий в коррелированных металлических системах.

В третьей главе приводятся результаты первопринципного исследования антиферромагнетиков РегОз и Г^СиО,^ На основе вычисленных параметров изотропных и анизотропных обменных взаимодействий строятся магнитные модели этих соединений. Определяются характеристики неколлинеарного магнитного состояния со слабым ферромагнетизмом, и проводится сравнение с известными экспериментальными данными. Результаты, полученные по теории возмущений, проверяются и подтверждаются расчетами в приближении локальной электронной плотности с учетом одноузельного кулоновского и спин-орбитального взаимодействий.

В четвертой главе рассматривается проблема корректного определения магнитной модели в случае низкоразмерных квантовых систем. При помощи разработанных в первой части методов проводятся исследования квазидвумерного 8гСи2(ВОз)2 и квазиодномерного ГлСигОг магнетиков. Основной акцент при изучении этих систем делается на количественно точном учете гибридизации между состояниями меди и кислорода.

Пятая глава посвящена изучению особенностей спектров электронных и магнитных возбуждений силицида железа и твердых растворов силицида железа с кобальтом. На основе первопринципных расчетов строится модель коррелированного зонного изолятора, которая решается разными методами теории динамического среднего поля. Выполняется микроскопический анализ перехода полупроводник-металл, воспроизводятся основные экспериментальные зависимости и делаются выводы о решающе роли учета динамических корреляций. При помощи комбинации теории динамического среднего поля и модельного подхода Стонера решается проблема количественно точного описания величины магнитного момента в серии твердых растворов Ее1_хСож8г

В шестой главе представлены результаты исследования электронных, магнитных и транспортных свойств поверхностной наносистемы Со/Р1;(111). На основе первопринципных расчетов строится реалистичная многоорбитальная примесная модель, которая решается при помощи метода точной диагонализа-ции. Вычисление одночастичных коррелированных функций Грина позволяет сделать вывод о значительной перенормировке спектра вблизи уровня Ферми. Для описания магнитных возбуждений в системе проводится расчет двухчастичных функций Грина с учетом квантовых флуктуаций между состояниями примеси и подложки. Обнаруженная сильная орбитальная поляризация спектра проводимости позволяет выполнить предсказательное моделирование для экспериментов по сканирующей туннельной микроскопии по определению и контролю за индивидуальными 3(1 состояниями атома кобальта.

В заключении делается обзор основных полученных результатов, рассмат-

риваются перспективы и вырабатываются рекомендации по дальнейшей разработке темы исследований. Отдельный абзац содержит благодарности автора учителям и коллегам за неоценимую помощь в выполнении работы.

19

Глава 1

Обзор методов расчета электронных свойств и параметров магнитных взаимодействий

В настоящее время ученые имеют доступ к разнообразным численным методам для изучения электронных, магнитных, транспортных и других физических свойств современных материалов. Эти подходы' позволяют моделировать как основное, так и возбуждённые состояния исследуемой системы. В первой главе представлен ряд численных методов, которые используются в диссертационном исследовании для разработки новых подходов, а также для моделирования физических свойств актуальных материалов. Для удобства восприятия проведено разделение методов решения электронных гамильтонианов (параграфы 1.1 - 1.3) и подходов для расчета параметров магнитных моделей (параграф 1.4).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мазуренко, Владимир Владимирович, 2014 год

Список литературы

[1] Heisenberg, W. Zur Theorie des Ferromagnetismus / W. Heisenberg // Zeitschrift für Physik - 1928. - V. 49, № 9-10. - P. 619-636.

[2] Stoner, E. C. Collective Electron Ferromagnetism / E. C. Stoner // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. - 1938. - V. 165, № 922. - P. 372-414.

[3] Dagotto, E. Surprises on the Way from One- to Two-Dimensional Quantum Magnets: The Ladder Materials / E. Dagotto, T. M. Rice // Science. — 1996. - V. 271, № 5249. - P. 618-623.

[4] Magnetic Superstructure in the Two-Dimensional Quantum Antiferromagnet SrCu2(B03)2 / K. Kodama, M. Takigawa, M. Horvatic et al. // Science. — 2002. - V. 298, № 5592. - P. 395-399.

[5] Skyrmion Lattice in a Chiral Magnet / S. Mhlbauer, B. Binz, F. Jonietz et al. // Science. - 2009. - V. 323, № 5916. - P. 915-919.

[6] Wiesendanger, R. Spin mapping at the nanoscale and atomic scale / R. Wiesendanger // Rev. Mod. Phys. - 2009. - V. 81. - P. 1495-1550.

[7] Revealing Magnetic Interactions from Single-Atom Magnetization Curves / F. Meier, L. Zhou, J. Wiebe, R. Wiesendanger // Science. — 2008. — V. 320, № 5872. - P. 82-86.

[8] Mazurenko, V. V. Weak ferromagnetism in antiferromagnets: a-Fe203 and La2Cu04 / V. V. Mazurenko, V. I. Anisimov // Phys. Rev. B. - 2005. -V. 71, № 184434. - P. 1-8.

[9] Correlated band theory of spin and orbital contributions to Dzyaloshinskii-Moriya interactions / M. I. Katsnelson, Y. O. Kvashnin, V. V. Mazurenko, A. I. Lichtenstein // Phys. Rev. B. - 2010. - V. 82, № 100403. - P. 1-4.

[10] Solovyev, I. V. Magnetic structure of hexagonal YMn03 and LuMn03 from a microscopic point of view / I. V. Solovyev, M. V. Valentyuk, V. V. Mazurenko // Phys. Rev. B. - 2012. - V. 86, № 054407. - P. 1-10.

[11] Wannier functions and exchange integrals: The example of LiCu202 / V. V. Mazurenko, S. L. Skornyakov, A. V. Kozhevnikov et al. // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 75, № 224408. - P. 1-7.

[12] Nature of insulating state in NaX^Os above charge-ordering transition: A cluster dynamical mean-field study / V. V. Mazurenko, A. I. Lichtenstein, M. I. Katsnelson et al. // Phys. Rev. B. - 2002. - V. 66, № 081104. -P. 1-4.

[13] First-principles investigation of symmetric and antisymmetric exchange interactions of SrCu2(B03)2 / V. V. Mazurenko, S. L. Skornyakov, V. I. Anisimov, F. Mila // Phys. Rev. B. - 2008. - V. 78, № 195110. - P. 1-9.

[14] Barium vanadium silicate BaVSi207: A t2g counterpart of the Han purple compound / A. Vasiliev, O. Volkova, E. Zvereva et al. // Phys. Rev. B. — 2013. - V. 87, № 134412. - P. 1-8.

[15] Mazurenko, V. V. Electronic structure and exchange interactions of Na2V3C>7 / V. V. Mazurenko, F. Mila, V. I. Anisimov // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 73, № 014418. - P. 1-6.

[16] First-Order Transition between a Small Gap Semiconductor and a Ferromagnetic Metal in the Isoelectronic Alloy FeSii-xGea; / V. I. Anisimov, R. Hlubina, M. A. Korotin et al. // Phys. Rev. Lett. - 2002. - V. 89, № 257203. -P. 1-4.

[17] Metal-insulator transitions and magnetism in correlated band insulators: FeSi and Fei-^CozSi / V. V. Mazurenko, A. O. Shorikov, A. V. Lukoyanov et al. // Phys. Rev. B. - 2010. - V. 81, № 125131. - P. 1-10.

[18] The semiconductor-to-ferromagnetic-metal transition in FeSb2 / A. V. Lukoy-anov, V. V. Mazurenko, V. I. Anisimov at al. // The European Physical Journal В - Condensed Matter and Complex Systems. — 2006. — V. 53, № 2. — P. 205-207.

[19] Weak ferromagnetism in Mn nanochains on the CuN surface / A. N. Rudenko, V. V. Mazurenko, V. I. Anisimov, A. I. Lichtenstein // Phys. Rev. B. — 2009.

- V. 79, № 144418. - P. 1-9.

[20] Renormalized spectral function for Co adatom on the Pt(lll) surface / V. V. Mazurenko, S. N. Iskakov, A. N. Rudenko et al. // Phys. Rev. B. — 2010. - V. 82, № 193403. - P. 1-4.

[21] Orbital-selective conductance of Co adatom on the Pt(lll) surface / V. V. Mazurenko, S. N. Iskakov, M. V. Valentyuk et al. // Phys. Rev. B.

- 2011. - V. 84, № 193407. - P. 1-5.

[22] Correlation effects in insulating surface nanostructures / V. V. Mazurenko, S. N. Iskakov, A. N. Rudenko et al. // Phys. Rev. B. - 2013. - V. 88, № 085112. - P. 1-9.

[23] Hohenberg, P. Inhomogeneous Electron Gas / P. Hohenberg, W. Kohn // Phys. Rev. - 1964. - V. 136. - P. B864-B871.

[24] Kohn, W. Nobel Lecture: Electronic structure of matter - wave functions and density functionals / W. Kohn // Rev. Mod. Phys. — 1999. — V. 71. -P. 1253-1266.

[25] Коротин, M. А. Формирование орбитального и спинового упорядочений и их влияние на физические свойства сильнокоррелированных оксидных соединений 3d металлов : дис. ... д-ра. физ.-мат. наук: 01.04.07 / Коротин Михаил Аркадьевич. — Екатеринбург, 2003. — 224 с.

[26] Изюмов, Ю. А. Электронная структура соединений с сильными электронными корреляциями / Ю. А. Изюмов, В. И. Анисимов. — Ижевск : НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2008. — 376 с.

[27] Sham, L. J. One-Particle Properties of an Inhomogeneous Interacting Electron Gas / L. J. Sham, W. Kohn // Phys. Rev. - 1966. - V. 145. - P. 561-567.

[28] Hedin, L. Explicit local exchange-correlation potentials / L. Hedin, В. I. Lundqvist // Journal of Physics C: Solid State Physics. — 1971. — V. 4, № 14. - P. 2064-2083.

[29] Hiifner, S. Photoelectron Spectroscopy: Principles and Applications / S. Hiifner. — Berlin Heidelberg New York : Spinger, 2003. — 662 P.

[30] Займан, Д. Принципы теории твердого тела / Д. Займан. — Москва : Мир, 1966. - 416 с.

[31] Wannier, G. Н. The Structure of Electronic Excitation Levels in Insulating Crystals / G. H. Wannier // Phys. Rev. - 1937. - V. 52. - P. 191-197.

[32] Marzari, N. Maximally localized generalized Wannier functions for composite energy bands / N. Marzari, D. Vanderbilt // Phys. Rev. B. — 1997. — V. 56. - P. 12847-12865.

[33] Cloizeaux, J. D. Orthogonal Orbitals and Generalized Wannier Functions / J. D. Cloizeaux // Phys. Rev. - 1963. - V. 129. - P. 554-566.

[34] Kohn, W. Construction of Wannier Functions and Applications to Energy Bands / W. Kohn // Phys. Rev. B. - 1973. - V. 7. - P. 4388-4398.

[35] Full orbital calculation scheme for materials with strongly correlated electrons / V. I. Anisimov, D. E. Kondakov, A. V. Kozhevnikov et al. // Phys. Rev. B. - 2005. - V. 71, № 125119. - P. 1-16.

[36] Dynamical mean-field theory of strongly correlated fermion systems and the limit of infinite dimensions / A. Georges, G. Kotliar, W. Krauth, M. J. Rozen-berg // Rev. Mod. Phys. - 1996. - V. 68. - R 13-125.

[37] Liechtenstein, A. I. Density-functional theory and strong interactions: Orbital ordering in Mott-Hubbard insulators / A. I. Liechtenstein, V. I. Anisimov, J. Zaanen // Phys. Rev. B. - 1995. - V. 52. - P. R5467-R5470.

[38] Density-functional calculation of the parameters in the Anderson model: Application to Mn in CdTe / 0. Gunnarsson, O. K. Andersen, 0. Jepsen, J. Zaanen // Phys. Rev. B. - 1989. - V. 39. - P. 1708-1722.

[39] Anisimov, V. I. Band theory and Mott insulators: Hubbard U instead of Ston-er I / V. I. Anisimov, J. Zaanen, 0. K. Andersen // Phys. Rev. B. — 1991. - V. 44. - p. 943-954.

[40] Density-functional theory and NiO photoemission spectra / V. I. Anisimov, I. V. Solovyev, M. A. Korotin et al. // Phys. Rev. B. - 1993. - V. 48. -P. 16929-16934.

[41] Judd, B. Operator techniques in atomic spectroscopy / B. Judd. — New York : McGraw-Hill, 1963. - 302 P.

[42] Andersen, O. K. Linear methods in band theory / O. K. Andersen // Phys. Rev. B. - 1975. - V. 12. - P. 3060-3083.

[43] Electronic strucutre of heavy fermion metal LiV204 / V. I. Anisimov, M. A. Korotin, M. Zolfl et al. // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V. 83. - P. 364-367.

[44] Exchange interactions and magnetic properties of the layered vanadates CaV205, MgV205, CaV307 and CaV409 / M. A. Korotin, I. S. Elfimov, V. I. Anisimov et al. // Phys. Rev. Lett. - 1999. - V. 83. - P. 1387-1390.

[45] Electronic structure and exchange interactions of the ladder vanadates CaV205 and MgV205 / M. A. Korotin, V. I. Anisimov, T. Saha-Dasgupta, I. Dasgupta // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2000. — V. 12, № 2. - P. 113-124.

[46] Orbital ordering in paramagnetic LaMnOs and KCUF3 / J. E. Medvedeva, M. A. Korotin, V. I. Anisimov, A. J. Freeman // Phys. Rev. B. — 2002. — V. 65, № 172413. - P. 1-4.

[47] Anderson, P. W. Localized Magnetic States in Metals / P. W. Anderson // Phys. Rev. - 1961. - V. 124. - P. 41-53.

[48] Hubbard, J. Electron Correlations in Narrow Energy Bands / J. Hubbard // Proc. Roy. Soc. A. - 1963. - V. 276, № 1365. - P. 238-257.

[49] Metzner, W. Correlated Lattice Fermions in d=oo Dimensions / W. Metzner, D. Vollhardt // Phys. Rev. Lett. - 1989. - V. 62. - P. 324-327.

[50] Hirsch, J. E. Monte Carlo Method for Magnetic Impurities in Metals / J. E. Hirsch, R. M. Fye // Phys. Rev. Lett. - 1986. - V. 56. - P. 2521-2524.

[51] Rubtsov, A. N. Continuous-time quantum Monte Carlo method for fermions / A. N. Rubtsov, V. V. Savkin, A. I. Lichtenstein // Phys. Rev. B. — 2005. — V. 72, № 035122. - P. 1-9.

[52] Caffarel, M. Exact diagonalization approach to correlated fermions in infinite dimensions: Mott transition and superconductivity / M. Caffarel, W. Krauth // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V. 72. - P. 1545-1548.

[53] Capone, M. Solving the dynamical mean-field theory at very low temperatures using the Lanczos exact diagonalization / M. Capone, L. de' Medici, A. Georges // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 76, № 245116. - P. 1-6.

[54] Heitier, W. Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik / W. Heitier, F. London // Z. Physik. — 1927. — V. 44. - P. 455-472.

[55] Anderson, P. W. New Approach to the Theory of Superexchange Interactions / P. W. Anderson // Phys. Rev. - 1959. - V. 115. - P. 2-13.

[56] Moriya, T. Anisotropic Superexchange Interaction and Weak Ferromag-netism / T. Moriya // Phys. Rev. - 1960. - V. 120. - P. 91-98.

[57] Ba2lrÜ4: A spin-orbit Mott insulating quasi-two-dimensional antiferromag-net / H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi et al. // Phys. Rev. B. — 2011. - V. 83, № 155118. - P. 1-8.

[58] Кугель, К. И. Эффект Яна - Теллера и магнетизм: соединения переходных металлов / К. И. Кугель, Д. И. Хомский // Успехи физических наук. — 1982. - Т. 136, № 4. - С. 621-664.

[59] Local spin density functional approach to the theory of exchange interactions in ferromagnetic metals and alloys / A. Liechtenstein, M. Katsnelson, V. Antropov, V. Gubanov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1987. - V. 67, № 1. - P. 65 - 74.

[60] Katsnelson, M. I. First-principles calculations of magnetic interactions in correlated systems / M. I. Katsnelson, A. I. Lichtenstein // Phys. Rev. B. — 2000. - V. 61. - P. 8906-8912.

[61] Helgaker, T. Molecular Electronic-Structure Theory / T. Helgaker, P. Jorgensen, J. Olsen. - San Francisco : Wiley, 2000. - 938 P.

[62] Slater, J. C. Simplified LCAO Method for the Periodic Potential Problem / J. C. Slater, G. F. Köster // Phys. Rev. - 1954. - V. 94. - P. 1498-1524.

[63] Mackintosh, A. Electrons at the Fermi surface / A. Machintosh, 0. Andersen.

— London : Cambridge Univ. Press, 1980. — 558 P.

[64] Methfessel, M. Bond analysis of heats of formation: application to some group VIII and IB hydrides / M. Methfessel, J. Kubier // Journal of Physics F: Metal Physics. - 1982. - V. 12, № 1. - P. 141-161.

[65] Ehrenreich, H. Solid State Physics / H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull. —-New York : Academic Press, 1980. — 404 P.

[66] Ахиезер, А. Спиновые волны / А. Ахиезер, В. Барьяхтар, С. Пелетмин-ский. — Москва : Наука, 1967. — 368 с.

[67] Weiss, P. L'hypothèse du champ moléculaire et la propriété ferromagnétique / P. Weiss // J. de Phys. Rad. - 1907. - V. 6. - P. 661-690.

[68] Solovyev, I. Crucial Role of the Lattice Distortion in the Magnetism of LaMnÛ3 / I. Solovyev, N. Hamada, K. Terakura // Phys. Rev. Lett. — 1996.

- V. 76. - P. 4825-4828.

[69] Evidence for an unconventional magnetic instability in the spin-tetrahedra system Cu2Te20sBr2 / P. Lemmens, K.-Y. Choi, E. E. Kaul et al. // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V. 87, № 227201. - P. 1-4.

[70] Tetrahedral Clusters of Copper(II): Crystal Structures and Magnetic Properties of Cu2Te205X2 (X = Cl, Br) / M. Johnsson, K. W. Törnroos, F. Mila, P. Millet // Chemistry of Materials. - 2000. - V. 12, № 10. - P. 2853-2857.

[71] Halogen-mediated exchange in the coupled-tetrahedra spin system Cu2Te205X2 (X=Br,Cl) / R. Valenti, T. Saha-Dasgupta, C. Gros, H. Rosner // Phys. Rev. В. - 2003. - V. 67, № 245110. - P. 1-5.

[72] Insulating Ferromagnetism in La4Ba2Cu2Oio: An Ab Initio Wannier Function

Analysis / W. Ku, H. Rosner, W. E. Pickett, R. T. Scalettar // Phys. Rev. Lett. - 2002. - V. 89, № 167204. - P. 1-4.

[73] Magnetic structure of L^CuC^: From ab initio calculations to macroscopic simulations / C. de Graaf, I. de P. R. Moreira, F. Illas et al. // Phys. Rev. B.

- 2002. - V. 66, № 014448. - P. 1-11.

[74] Correlated Hybridization in Transition-Metal Complexes / A. Hiibsch, J. C. Lin, J. Pan, D. L. Cox // Phys. Rev. Lett. - 2006. - V. 96, № 196401. - P. 1-4.

[75] Magnetic-Field-Induced Condensation of Triplons in Han Purple Pigment BaCuSi206 / M. Jaime, V. F. Correa, N. Harrison et al. // Phys. Rev. Lett.

- 2004. - V. 93, № 087203. - P. 1-4.

[76] Triplet excitations in low-He spin-gap systems KCUCI3 and TICUCI3: An inelastic neutron scattering study / N. Cavadini, C. Riiegg, A. Furrer et al. // Phys. Rev. B. - 2002. - V. 65, № 132415. - P. 1-4.

[77] Anisotropy of magnetic interactions in the spin-ladder compound (C5Hi2N)2CuBr4 / E. Cizmar, M. Ozerov, J. Wosnitza et al. // Phys. Rev. B. - 2010. - V. 82, № 054431. - P. 1-5.

[78] Ab initio calculations of exchange interactions, spin-wave stiffness constants, and Curie temperatures of Fe, Co and Ni / M. Pajda, J. Kudrnovsky, I. Turek et al. // Phys. Rev. B. - 2001. - V. 64, № 174402. - P. 1-9.

[79] Doped Mott Insulator as the Origin of Heavy-Fermion Behavior in LiV204 / R. Arita, K. Held, A. V. Lukoyanov, V. I. Anisimov // Phys. Rev. Lett. — 2007. - V. 98, № 166402. - P. 1-4.

[80] Liebsch, A. Photoemission Quasiparticle Spectra of Sr2Ru04 / A. Liebsch, A. Lichtenstein // Phys. Rev. Lett. - 2000. - V. 84. - P. 1591-1594.

[81] Ishida, H. Effect of Dynamical Coulomb Correlations on the Fermi Surface of Nao3Co02 / H. Ishida, M. D. Johannes, A. Liebsch // Phys. Rev. Lett. — 2005. - V. 94, № 196401. - P. 1-4.

[82] Wilkins, M. H. F. Molecular Structure of Nucleic Acids: Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids / M. H. F. Wilkins, A. R. Stokes, H. R. Wilson // Nature. - 1953. - V. 171. - P. 738 - 740

[83] The origin of the helical spin density wave in MnSi / 0. Nakanishi, A. Yanase, A. Hasegawa, M. Kataoka // Solid State Communications. — 1980. — V. 35, № 12. - P. 995 - 998.

[84] Lebech, B. Magnetic structures of cubic FeGe studied by small-angle neutron scattering / B. Lebech, J. Bernhard, T. Freltoft // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1989. - V. 1, № 35. - P. 6105-6122.

[85] Magnetic excitations in the weak itinerant ferromagnet MnSi / Y. Ishikawa, G. Shirane, J. A. Tarvin, M. Kohgi // Phys. Rev. B. - 1977. - V. 16. -P. 4956-4970.

[86] Smith, Т. T. The Magnetic Properties of Hematite / Т. T. Smith // Phys. Rev. - 1916. - V. 8. - P. 721-737.

[87] Chikazumi, S. On the Origin of Magnetic Anisotropy Induced by Magnetic Annealing / S. Chikazumi, T. Oomura // Journal of the Physical Society of Japan. - 1955. - V. 10, № 10 - P. 842-849.

[88] N6el, L. Some New Results on Antiferromagnetism and Ferromagnetism / L. Neel // Rev. Mod. Phys. - 1953. - V. 25. - P. 58-63.

[89] Вонсовский, С. Магнетизм / С. Вонсовский. — Москва : Наука, 1971. — 1032 с.

[90] Fink, H. J. Radio-Frequency Susceptibilities of Weak Ferromagnets: МпСОз and NiF2 / H. J. Fink // Phys. Rev. - 1963. - V. 130. - P. 177-182.

[91] Боровик-Романов, А. Магнитные свойства карбонатов кобальта и марганца / А. Боровик-Романов, М. Орлова // ЖЭТФ. — 1956. — V. 31.

- Р. 579-582.

[92] Matarrese, L. М. Magnetic Anisotropy of NiF2 / L. M. Matarrese, J. W. Stout // Phys. Rev. - 1954. - V. 94. - P. 1792-1793.

[93] Дзялошинский, И. Термодинамическая теория слабого ферромагнетизма антиферромагнетиков / И. Дзялошинский // ЖЭТФ. — 1957. — V. 32.

- Р. 1547-1562.

[94] a-Fe203 within the LSDA + U approach / M. P. J. Punkkinen, K. Kokko, W. Hergert, I. J. Vayrynen // Journal of Physics: Condensed Matter. — 1999.

- V. 11, № 11. - P. 2341.

[95] Sandratskii, L. M. Band theory for electronic and magnetic properties of а-Ре20з / L. M. Sandratskii, M. Uhl, J. Kubler // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1996. - V. 8, № 8. - P. 983-989.

[96] Sandratskii, L. M. First-principles LSDF study of weak ferromagnetism in Fe203 / L. M. Sandratskii, J. Kubler // EPL (Europhysics Letters). - 1996.

- V. 33, № 6. - P. 447-452.

[97] Newnham, R. Refinement of the а А120з, Ti203, V203 and Сг20з structures / R. Newnham, Y. de Haan // Zeitschrift fur Kristallographie. — 1962. — V. 117, № 1-6. - P. 235-237.

[98] Coey, J. M. D. A study of hyperfine interactions in the system (Fei-zRh^Os using the Mossbauer effect (Bonding parameters) / J. M. D. Coey,

G. A. Sawatzky // Journal of Physics C: Solid State Physics. — 1971. — V. 4, № 15. - P. 2386-2407.

[99] Kren, E. Neutron diffraction studies on the (l-x)Fe203 - xRh203 system / E. Kren, P. Szabo, G. Konczos // Physics Letters. - 1965. - V. 19, № 2.

- P. 103 - 104.

[100] Anisotropie des propriétés electriques de l'oxyde de fer Fe203a / D. Benjel-loun, J.-P. Bonnet, J.-P. Doumerc et al. // Materials Chemistry and Physics.

- 1984. - V. 10, № 6. - P. 503 - 518.

[101] Effect of electron correlations on the electronic and magnetic structure of Ti-doped a-hematite / A. Bandyopadhyay, J. Velev, W. H. Butler et al. // Phys. Rev. B. - 2004. - V. 69, № 174429. - P. 1-8.

[102] Samuelsen, E. J. Inelastic neutron scattering investigation of spin waves and magnetic interactions in a-Fe203 / E. J. Samuelsen, G. Shirane // physica status solidi (b). - 1970. - V. 42, № 1. - P. 241-256.

[103] Flanders, P. J. Magnetic properties of hematite single crystals / P. J. Flanders, J. P. Remeika // Philosophical Magazine. — 1965. — V. 11, № 114. — P. 1271-1288.

[ 104] Magnetic properties of hematite nanoparticles / F. B0dker, M. F. Hansen, C. B. Koch et al. // Phys. Rev. B. - 2000. - V. 61. - P. 6826-6838.

[105] Neumann, F. Vorlesungen über die Theorie der Elastizität der festen Körper und des Lichtäthers : Ph.D. thesis / Leipzig. — 1885.

[106] Magnetic state and electronic structure of the Ö and a phases of metallic Pu and its compounds / A. O. Shorikov, A. V. Lukoyanov, M. A. Korotin, V. I. Anisimov // Phys. Rev. B. - 2005. - V. 72, № 024458. - P. 1-18.

[107] Ландау, Л. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л. Ландау, Е. Лифшиц. — Москва : Государственное Издательство физико-математической литературы, 1963. — 704 с.

[108] Dzyaloshinskii-Moriya interaction: How to measure its sign in weak ferromagnets? / V. Dmitrienko, E. Ovchinnikova, J. Kokubun, K. Ishida // JETP Letters. - 2010. - V. 92, № 6. - P. 383-387.

[109] Antiferromagnetism in La2Cu04_y / D. Vaknin, S. K. Sinha, D. E. Moncton et al. // Phys. Rev. Lett. - 1987. - V. 58. - P. 2802-2805.

[110] Antiferromagnetism and oxygen deficiency in single-crystal La2Cu04_,5 / Т. Freltoft, J. P. Remeika, D. E. Moncton et al. // Phys. Rev. B. - 1987. -V. 36. - P. 826-828.

[111] Antisymmetric exchange and its influence on the magnetic structure and conductivity of La2Cu04 / T. Thio, T. R. Thurston, N. W. Preyer et al. // Phys. Rev. B. - 1988. - V. 38. - P. 905-908.

[112] Neutron-scattering study of the transition from antiferromagnetic to weak ferromagnetic order in La2Cu04 / M. A. Kastner, R. J. Birgeneau, T. R. Thurston et al. // Phys. Rev. B. - 1988. - V. 38. - P. 6636-6640.

[113] Coffey, D. Effective spin Hamiltonian for the CuO planes in Ьа2СиС>4 and metamagnetism / D. Coffey, K. S. Bedell, S. A. Trugman // Phys. Rev. B. — 1990. - V. 42. - P. 6509-6514.

[114] Coffey, D. Dzyaloshinskii-Moriya interaction in the cuprates / D. Coffey, Т. M. Rice, F. C. Zhang // Phys. Rev. B. - 1991. - V. 44. -P. 10112-10116.

[115] Shekhtman, L. Moriya's anisotropic superexchange interaction, frustration,

and Dzyaloshinsky's weak ferromagnetism / L. Shekhtman, O. Entin-Wohlman, A. Aharony // Phys. Rev. Lett. — 1992. - V. 69. - P. 836-839.

[116] Anisotropic spin Hamiltonians due to spin-orbit and Coulomb exchange interactions / T. Yildirim, A. B. Harris, A. Aharony, O. Entin-Wohlman // Phys. Rev. B. - 1995. - V. 52. - P. 10239-10267.

[117] Stein, J. Weak ferromagnetism in the low-temperature tetragonal phase of the cuprates / J. Stein, O. Entin-Wohlman, A. Aharony // Phys. Rev. B. — 1996. - V. 53. - P. 775-784.

[118] Axe, J. Structural instabilities in lanthanum cuprate superconductors / J. Axe, M. Crawford // Journal of Low Temperature Physics. — 1994. — V. 95, № 1-2. - P. 271-284.

[119] First principles electronic model for high-temperature superconductivity / V. I. Anisimov, M. A. Korotin, I. A. Nekrasov et al. // Phys. Rev. B. — 2002. - V. 66, № 100502. - P. 1-4.

[120] Optical studies of gap, exchange, and hopping energies in the insulating cuprates / S. L. Cooper, G. A. Thomas, A. J. Millis et al. // Phys. Rev. B. - 1990. - V. 42. - P. 10785-10788.

[121] The effect of the heat treatments on the antiferromagnetism in La2Cu04-i single crystals / K. Yamada, E. Kudo, Y. Endoh et al. // Solid State Communications. - 1987. - V. 64, № 5. - P. 753 - 756.

[122] Janson, O. Antiferromagnetic spin-1/2 chains in (N0)Cu(N03)3: A microscopic study / O. Janson, A. A. Tsirlin, H. Rosner // Phys. Rev. B. — 2010. — V. 82, № 184410. - P. 1-6.

[123] Magnetic susceptibility of (VO)2P207: A one-dimensional spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet with a ladder spin configuration and a singlet ground state /

D С Johnston, J W Johnson, D P Goshorn, A J Jacobson // Phys Rev В - 1987 - V 35 - P 219-222

[124] Giamarchi, T Bose-Emstem condensation m magnetic insulators / T Gia-marchi, С Ru egg, О Tchernyshyov / / Nature Physics — 2008 — V 4 — P 198-204

[125] Exact Dimer Ground State and Quantized Magnetization Plateaus m the Two-Dimensional Spin System ЗгСи2(ВОз)2 / H Kageyama, К Yoshimura, R Stern et al // Phys Rev Lett - 1999 - V 82 - P 3168-3171

[126] Competition between Helimagnetism and Commensurate Quantum Spin Correlations m LiCu202 / T Masuda, A Zheludev, A Bush et al // Phys Rev Lett - 2004 - V 92, № 177201 - P 1-4

[127] Смарт, Д Эффективное поле в теории магнетизма / Д Смарт — Москва Мир, 1968 - 272 с

[128] Nonmagnetic impurity perturbation to the quasi-two-dimensional quantum helimagnet LiCu202 / H С Hsu, J -Y Lin, W L Lee et al // Phys Rev В - 2010 - V 82, № 094450 - P 1-13

[129] Valence states of copper ions and electronic structure of L1CU2O2 /DA Zat-sepm, V R Galakhov, M A Korotm et al // Phys Rev В - 1998 -V 57 - P 4377-4381

[130] NMR and local-density-approximation evidence for spiral magnetic order m the chain cuprate L1CU2O2 / A A Gippius, E N Morozova, A S Moskvin et al // Phys Rev В - 2004 - V 70, № 020406 - P 1-4

[131] Spin waves and magnetic interactions in L1CU2O2 / T Masuda, A Zheludev, В Roessli et al // Phys Rev В - 2005 - V 72, № 014405 - P 1-7

[132] Berger, R. Structure refinements of LiCu202 and LiCu3Û3 from neutron powder diffraction data / R. Berger, P. Onnerud, R. Tellgren // Journal of Alloys and Compounds. - 1992. - V. 184, № 2. - P. 315 - 322.

[133] Mazin, I. L Electronic structure and magnetism in Ru-based perovskites / I. I. Mazin, D. J. Singh // Phys. Rev. B. - 1997. - V. 56. - P. 2556-2571.

[134] de P. R. Moreira, I. Ab initio theoretical comparative study of magnetic coupling in KNiF3 and K2NiF4 / I. de P. R. Moreira, F. Illas // Phys. Rev. B. -1997. - V. 55. - P. 4129-4137.

[135] Dynamical mean-field theory using Wannier functions: A flexible route to electronic structure calculations of strongly correlated materials / F. Lechermann, A. Georges, A. Poteryaev et al. // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 74, № 125120.

- P. 1-26.

[136] Decorated Shastry-Sutherland lattice in the spin-1/2 magnet CdCu2(B03)2 / O. Janson, I. Rousochatzakis, A. A. Tsirlin et al. // Phys. Rev. B. — 2012.

- V. 85, m 064404. - P. 1-15.

[137] Magnetic properties of Ag2VOP2Or: An unexpected spin dimer system / A. A. Tsirlin, R. Nath, C. Geibel, H. Rosner // Phys. Rev. B. - 2008.

- V. 77, № 104436. - P. 1-7.

[138] Triplet excitations in low-Hc spin-gap systems KCUCI3 and TICUCI3: An inelastic neutron scattering study / N. Cavadini, C. Rüegg, A. Furrer et al. // Phys. Rev. B. - 2002. - V. 65, № 132415. - P. 1-4.

[139] Magnetization Plateaus in the Two-Dimensional Spin System SrCu2(B03)2 / H. Kageyama, K. Yoshimura, R. Stern et al. // Phys. Rev. Lett. — 1999. — V. 82. - P. 3168-3171.

[140] Miyahara, S. Theory of the orthogonal dimer Heisenberg spin model for

SrCu2(BOa)2 / S. Miyahara, K. Ueda // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2003. - V. 15, № 9. - P. R327-R366.

[141] Shastry, B. S. Exact ground state of a quantum mechanical antiferromagnet / B. S. Shastry, B. Sutherland // Physica B+C. - 1981. - V. 108, № 1-3. -P. 1069 - 1070.

[142] Neutron scattering from the static and dynamic lattice of SrCu2(B03)2 in its Shastry-Sutherland singlet ground state / S. Haravifard, B. D. Gaulin, Z. Yamani et al. // Phys. Rev. B. - 2012. - V. 85, № 134104. - P. 1-7.

[143] Smith, R. W. Synthesis, structure, and properties of the orthoborate SrCu2(B03)2 / R- W. Smith, D. A. Keszler // Journal of Solid State Chemistry. - 1991. - V. 93, № 2. - P. 430 - 435.

[144] Dzyaloshinski-Moriya Interaction in the 2D Spin Gap System SrCu2(603)2 / O. Cepas, K. Kakurai, L. P. Regnault et al. // Phys. Rev. Lett. - 2001. — V. 87, № 167205. - P. 1-4.

[145] Direct Observation of the Multiple Spin Gap Excitations in Two-Dimensional Dimer System SrCu2(B03)2 / H. Nojiri, H. Kageyama, K. Onizuka et al. // Journal of the Physical Society of Japan. — 1999. — V. 68, JV2 9. — P. 2906-2909.

[146] X-band ESR determination of Dzyaloshinsky-Moriya interaction in the two-dimensional SrCu2(B03)2 system / A. Zorko, D. Ar con, H. van Tol et al. // Phys. Rev. B. - 2004. - V. 69, № 174420. - P. 1-8.

[147] Field-induced effects of anisotropic magnetic interactions in SrCu2(B03)2 / K. Kodama, S. Miyahara, M. Takigawa et al. // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2005. - V. 17, № 4. - P. L61-L68.

[148] Campo, V. L. Extended DFT+U+V method with on-site and inter-site electronic interactions / V. L. Campo, M. Cococcioni // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2010. - V. 22, № 055602. - P. 1-12.

[149] Ushakov, A. V. Electronic and magnetic structure for the spin-gapped system CuTe2C>5 / A. V. Ushakov, S. V. Streltsov // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2009. - V. 21, № 305501. - P. 1-4.

[150] Tsirlin, A. A. Microscopic model of (CuCl)LaNb207: Coupled spin dimers replace a frustrated square lattice / A. A. Tsirlin, H. Rosner // Phys. Rev. B.

- 2010. - V. 82, № 060409. - P. 1-4.

[151] Linear-scaling DFT+t/ with full local orbital optimization / D. D. O'Regan, N. D. M. Hine, M. C. Payne, A. A. Mostofi // Phys. Rev. B. — 2012. -V. 85, № 085107. - P. 1-10.

[152] Solovyev, I. V. Orbital ordering and magnetic interactions in BiMn03 / I. V. Solovyev, Z. V. Pchelkina // New Journal of Physics. — 2008. — V. 10, № 073021. - P. 1-27.

[153] Magnetotransport properties of p-type (In,Mn)As diluted magnetic III-V semiconductors / H. Ohno, H. Munekata, T. Penney et al. // Phys. Rev. Lett. — 1992. - V. 68. - P. 2664-2667.

[154] Transport properties and origin of ferromagnetism in (Ga,Mn)As / F. Mat-sukura, H. Ohno, A. Shen, Y. Sugawara // Phys. Rev. B. - 1998. - V. 57.

- P. R2037-R2040.

[155] Large anomalous Hall effect in a silicon-based magnetic semiconductor / N. Manyala, Y. Sidis, J. F. DiTusa et al. // Nature Materials. — 2004.

- V. 3. - P. 255-262.

[156] Paramagnetic Excited State of FeSi / V. Jaccarino, G. K. Wertheim, J. H. Wer-nick et al. // Phys. Rev. - 1967. - V. 160. - P. 476-482.

[157] Watanabe, H. Neutron Diffraction Study of the Intermetallic Compound FeSi / H. Watanabe, H. Yamamoto, K.-i. Ito // Journal of the Physical Society of Japan. - 1963. - V. 18, № 7. - P. 995-999.

[158] Ultraviolet laser photoemission spectroscopy of FeSi: Observation of a gap opening in density of states / K. Ishizaka, T. Kiss, T. Shimojima et al. // Phys. Rev. B. - 2005. - V. 72, № 233202. - P. 1-4.

[159] Unconventional charge gap formation in FeSi / Z. Schlesinger, Z. Fisk, H.-T. Zhang et al. // Phys. Rev. Lett. - 1993. - V. 71. - P. 1748-1751.

[160] Evidence for Itineracy in the Anticipated Kondo Insulator FeSi: A Quantitative Determination of the Band Renormalization / M. Klein, D. Zur, D. Menzel et al. // Phys. Rev. Lett. - 2008. - V. 101, № 046406. - P. 1-4.

[161] Low-temperature transport, thermodynamic, and optical properties of FeSi / S. Paschen, E. Felder, M. A. Chernikov et al. // Phys. Rev. B. - 1997. -V. 56. - P. 12916-12930.

[162] Beille, J. Long period helimagnetism in the cubic {B20} Fe^Coi-^Si and Co^Mni-zSi alloys / J. Beille, J. Voiron, M. Roth // Solid State Communications. - 1983. - V. 47, № 5. - P. 399 - 402.

[163] Mattheiss, L. F. Band structure and semiconducting properties of FeSi / L. F. Mattheiss, D. R. Hamann // Phys. Rev. B. - 1993. - V. 47. -P. 13114-13119.

[164] Spin gap and antiferromagnetic correlations in the Kondo insulator CeNiSn / T. E. Mason, G. Aeppli, A. P. Ramirez et al. // Phys. Rev. Lett. - 1992. -V. 69. - P. 490-493.

[165] Tunneling spectroscopy on the correlation effects in FeSi / M. Fath, J. Aarts, A. A. Menovsky et al. // Phys. Rev. B. - 1998. - V. 58. - P. 15483-15490.

[166] Kondo insulators / Z. Fisk, J. Sarrao, S. Cooper et al. // Physica B: Condensed Matter. - 1996. - V. 223-224. - P. 409 - 412.

[167] Kunes, J. Temperature-dependent correlations in covalent insulators: Dynamical mean-field approximation / J. Kunes, V. I. Anisimov // Phys. Rev. B. — 2008. - V. 78, № 033109. - P. 1-4.

[168] Urasaki, K. Thermal and dynamical properties of the two-band Hubbard model compared with FeSi / K. Urasaki, T. Saso // Phys. Rev. B. — 1998. — V. 58. - P. 15528-15533.

[169] Urasaki, K. Correlation Effects on Optical Conductivity of FeSi / K. Urasaki, T. Saso // Journal of the Physical Society of Japan. — 1999. — V. 68, № 11. - P. 3477-3480.

[170] Narrow-gap signature of Fe^Coi.^Si single crystals / A. Lacerda, H. Zhang, P. Canfield et al. // Physica B: Condensed Matter. - 1993. - V. 186-188, № 0. - P. 1043 - 1045.

[171] Jeong, T. Implications of the B20 crystal structure for the magnetoelectronic structure of MnSi / T. Jeong, W. E. Pickett // Phys. Rev. B. - 2004. -V. 70, № 075114. - P. 1-8.

[172] Lerch, P. Magnetic and structural properties of MnSi / P. Lerch, T. Jarlborg // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 1994. — V. 131, № 3. — P. 321 - 328.

[173] Helimagnetic structure of the Fe^Coi-^Si alloys / J. Beille, J. Voiron, F. Towfiq et al. // Journal of Physics F: Metal Physics. — 1981. — V. 11, № 10. -P. 2153-2160.

[174] Magnetoresistance from quantum interference effects m ferromagnets / N Manyala, Y Sidis, J F DiTusa et al // Nature - 2000 — V 404

- P 581-584

[175] Half-metallic character and electronic properties of inverse magnetoresistant Fei-^Co^Si alloys / J Guevara, V Vildosola, J Milano, A M Llois // Phys Rev B - 2004 - V 69, № 184422 - P 1-6

[176] Polarized neutron study of the weak itinerant ferromagnet (FeosCoosjSi / F Mezei, J Schweizer, V Jaccarmo, J Wernick // Solid State Communications - 1976 - V 20, № 6 - P 533 - 534

[177] Magnetism of (FeCo)Si alloys Extreme sensitivity on crystal structure / M P J Punkkinen, K Kokko, M Ropo et al // Phys Rev B - 2006

- V 73, № 024426 - P 1-10

[178] Bmnig, G Scanning tunneling microscopy from birth to adolescence / G Bm-mg, H Rohrer // Rev Mod Phys - 1987 - V 59 - P 615-625

[179] The role of magnetic anisotropy m the Kondo effect / A F Otte, M Ternes, K von Bergmann et al // Nature Physics - 2008 - V 4 - P 847-850

[180] Noncollinear magnetism of Cr and Mn nanoclusters on Ni(lll) Changing the magnetic configuration atom by atom / S Lounis, P Mavropoulos, R Zeller et al // Phys Rev B - 2007 - V 75, № 174436 - P 1-8

[181] Jamneala, T Kondo Response of a Single Antiferromagnetic Chromium Trimer / T Jamneala, V Madhavan M F Crommie // Phys Rev Lett

- 2001 - V 87, m 256804 - P 1-4

[182] Tunneling into a Single Magnetic Atom Spectroscopic Evidence of the Kondo Resonance / V Madhavan, W Chen, T Jamneala et al // Science — 1998

- V 280, № 5363 - P 567-569

[183] Relevance of the complete Coulomb interaction matrix for the Kondo problem: Co impurities in Cu hosts / E. Gorelov, T. O. Wehling, A. N. Rubtsov et al. // Phys. Rev. B. - 2009. - V. 80, № 155132. - R 1-6.

[184] Appelbaum, J. A. Exchange Model of Zero-Bias Tunneling Anomalies / J. A. Appelbaum // Phys. Rev. - 1967. - V. 154. - P. 633-643.

[185] Anderson, P. W. Localized Magnetic States and Fermi-Surface Anomalies in Tunneling / P. W. Anderson // Phys. Rev. Lett. - 1966. - V. 17. -P. 95-97.

[186] Tersoff, J. Theory and Application for the Scanning Tunneling Microscope / J. Tersoff, D. R. Hamann // Phys. Rev. Lett. - 1983. - V. 50. -P. 1998-2001.

[187] Fernández-Rossier, J. Theory of Single-Spin Inelastic Tunneling Spectroscopy / J. Fernández-Rossier // Phys. Rev. Lett. — 2009. — V. 102, № 256802. - P. 1-4.

[188] Large Magnetic Anisotropy of a Single Atomic Spin Embedded in a Surface Molecular Network / C. F. Hirjibehedin, C.-Y. Lin, A. F. Otte et al. // Science.

- 2007. - V. 317, № 5842. - P. 1199-1203.

[189] Hirjibehedin, C. F. Spin Coupling in Engineered Atomic Structures / C. F. Hirjibehedin, C. P. Lutz, A. J. Heinrich // Science. - 2006. - V. 312, № 5776.

- P. 1021-1024.

[190] Imaging and manipulating the spin direction of individual atoms / D. Serrate, P. Ferriani, Y. Yoshida et al. // Nature Nanotechnology. — V. 5. — P. 350-353.

[191] de Groot, F. M. F. Local spin-flip spectral distribution obtained by resonant

x-ray Raman scattering / F. M. F. de Groot, P. Kuiper, G. A. Sawatzky // Phys. Rev. B. - 1998. - V. 57. - P. 14584-14587.

[192] Theoretical Demonstration of How the Dispersion of Magnetic Excitations in Cuprate Compounds can be Determined Using Resonant Inelastic X-Ray Scattering / L. J. P. Ament, G. Ghiringhelli, M. M. Sala et al. // Phys. Rev. Lett. - 2009. - V. 103, № 117003. - P. 1-4.

[193] Haverkort, M. W. Theory of Resonant Inelastic X-Ray Scattering by Collective Magnetic Excitations / M. W. Haverkort // Phys. Rev. Lett. — 2010. — V. 105, № 167404. - P. 1-4.

[194] Giant Magnetic Anisotropy of Single Cobalt Atoms and Nanoparticles / P. Gambardella, S. Rusponi, M. Veronese et al. // Science. — 2003. — V. 300, № 5622. - P. 1130-1133.

[195] Magnetic Anisotropy and Magnetization Dynamics of Individual Atoms and Clusters of Fe and Co on Pt(lll) / T. Balashov, T. Schuh, A. F. Takacs et al. // Phys. Rev. Lett. - 2009. - V. 102, № 257203. - P. 1-4.

[196] Kresse, G. From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method / G. Kresse, D. Joubert // Phys. Rev. B. - 1999. - V. 59. -P. 1758-1775.

[197] Hafner, J. Ab-initio simulations of materials using VASP: Density-functional theory and beyond / J. Hafner // Journal of Computational Chemistry. — 2008. - V. 29, № 13. - P. 2044-2078.

[198] Growth and properties of small Co islands on a strained Pt surface / R. Sabiryanov, K. Cho, M. Larsson et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2003. - V. 258-259. - P. 365 - 368.

[199] Shick, A. B. Orbital moment of a single Co atom on a Pt(lll) surface - a

view from correlated band theory / A. B. Shick, A. I. Lichtenstein // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2008. - V. 20, № 015002. - P. 1-5.

[200] Anisimov, V. L First-principles calculations of the electronic structure and spectra of strongly correlated systems: the LDA + U method / V. I. Anisimov, F. Aryasetiawan, A. I. Lichtenstein // Journal of Physics: Condensed Matter.

- 1997. - V. 9, № 4. - P. 767-808.

[201] Искаков, С. H. Разработка программного комплекса для решения квантовых моделей методом точной диагонализации на распределенных вычислительных системах : дис. ... канд. физ.-мат. наук: 05.13.18 / Искаков Сергей Наильевич. — Екатеринбург, 2010. — 112 с.

[202] Strength and directionality of surface Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida interaction mapped on the atomic scale / L. Zhou, J. Wiebe, S. Lounis et al. // Nature Physics. - 2010. - V. 6. - P. 187-191.

[203] Mahan, G. Many-Particle Physics / G. Mahan. — New York : Plenum,, 1981.

- 785 P.

[204] Meir, Y. Landauer formula for the current through an interacting electron region / Y. Meir, N. S. Wingreen // Phys. Rev. Lett. - 1992. - V. 68. -P. 2512-2515.

[205] Surface-Assisted Spin Hall Effect in Au Films with Pt Impurities / B. Gu, I. Sugai, T. Ziman et al. // Phys. Rev. Lett. - 2010. - V. 105, № 216401.

- P. 1-4.

[206] Resolving Complex Atomic-Scale Spin Structures by Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy / D. Wortmann, S. Heinze, P. Kurz et al. // Phys. Rev. Lett. - 2001. - V. 86. - P. 4132-4135.

[207] Fransson, J. Theory of spin-polarized scanning tunneling microscopy applied

to local spins / J. Fransson, 0. Eriksson, A. V. Balatsky // Phys. Rev. B. — 2010. - V. 81, № 115454. - P. 1-11.

[208] Delgado, F. Spin dynamics of current-driven single magnetic adatoms and molecules / F. Delgado, J. Fernández-Rossier // Phys. Rev. B. — 2010. — V. 82, № 134414. - P. 1-15.

[209] Magnetic fluctuations and effective magnetic moments in 7-iron due to electronic structure peculiarities / P. A. Igoshev, A. V. Efremov, A. I. Poteryaev et al. // Phys. Rev. B. - 2013. - V. 88, № 155120. - P. 1-9.

[210] Rubtsov, A. Dual boson approach to collective excitations in correlated fermionic systems / A. Rubtsov, M. Katsnelson, A. Lichtenstein // Annals of Physics. - 2012. - V. 327, № 5. - P. 1320 - 1335.

[211] Nonequilibrium Magnetization Dynamics of Nickel / J. Hohlfeld, E. Matthias, R. Knorren, K. H. Bennemann // Phys. Rev. Lett. — 1997. — V. 78. -P. 4861-4864.

[212] Ultrafast Spin Dynamics of Ferromagnetic Thin Films Observed by fs Spin-Resolved Two-Photon Photoemission / A. Scholl, L. Baumgarten, R. Jacquemin, W. Eberhardt // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V. 79. - P. 5146-5149.

[213] Spin dynamics in magnets: Equation of motion and finite temperature effects / V. P. Antropov, M. I. Katsnelson, B. N. Harmon et al. // Phys. Rev. B. — 1996. - V. 54. - P. 1019-1035.

[214] Non-equilibrium magnetic interactions in strongly correlated systems / A. Sec-chi, S. Brener, A. Lichtenstein, M. Katsnelson // Annals of Physics. — 2013. - V. 333. - P. 221 - 271.