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J. Phys. Colloques
Volume 37, Numéro C4, Octobre 1976
Colloque International du C.N.R.S. sur les Transitions Métal-Non Métal / Metal-Non Metal Transitions
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| Page(s) | C4-221 - C4-221 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1976438 | |
J. Phys. Colloques 37 (1976) C4-221-C4-221
DOI: 10.1051/jphyscol:1976438
SPIN POLARONS IN NICKEL SULPHIDE
D.C. LICCIARDELLO1, 2, R. DE MARCO3 and E.N. ECONOMOU31 Department of Mathematical Physics, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, England
2 Dept. of Physics, Princeton University, Princeton, New Jersey, U. S. A.
3 Department of Physics, University of Virginia, Charlottesville, Virginia 22901, U.S.A.
Résumé
Dans le cadre d'un modèle de Hubbard désordonné développé par les auteurs, on considère les propriétés thermodynamiques et électroniques de la phase antiferromagnétique du sulfure de nickel (NiS). On montre que le mécanisme de la transition est d'origine magnétique et non pas lié aux phonons dans la phase haute-température comme on le supposait précédemment. Les propriétés de type métallique de la phase magnétique ont pour origine l'existence de polarons de spin de type trous dans les échantillons non stoechiométriques. Nous obtenons un bon accord quantitatif en supposant une largeur de bande Ni(3d) de 1 eV et nous prédisons que le NiS stoechiométrique doit se comporter comme un semiconducteur intrinsèque à basse température.
Abstract
Using a random formulation of the Hubbard model developed by the authors, thermodynamic and electronic properties of antiferromagnetic nickel sulphide are considered. The transition mechanism is shown to be magnetic in origin and not due to phonons in the high temperature phase as has been accepted. The metallic-like properties of the magnetic phase originate from hole-like spin polarons for non-stoichiometric samples. We obtain good quantitative agreement assuming a 1 eV Ni (3d) bandwith and predict stoichiometric NiS to behave as an intrinsic semiconductor at low temperatures.