HAL Id: jpa-00216552
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Submitted on 1 Jan 1976
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SPIN POLARONS IN NICKEL SULPHIDE
D. Licciardello, R. de Marco, E. Economou
To cite this version:
Colloque C4, supplkment au no 10, Tome 37, Octobre 1976, page C4-221
SPIN POLARONS IN
NICKEL SULPHIDE
(*)
D. C. LICCIARDELLO (f)
Department of Mathematical Physics, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, England
R. DE MARCO and E. N. ECONOMOU
Department of Physics, University of Virginia, Charlottesville, Virginia 22901, U.
S.
A.RBsumB.
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Dans le cadre d'un modble de Hubbard desordonne developpe par les auteurs, on considbre les proprietb thermodynamiques et Blectroniques de la phase antiferromagnetique du sulfure de nickel (NiS). On montre que Ie mecanisme de Ia transition est d'origine magnktique et non pas lie aux phonons dans la phase hautetempkrature comme on le supposait prBcddemment. Les propriktes de type metallique de la phase magnktique ont pour origine l'existence de polarons de spin de type trous dans les Bchantillons non stcechiometriques. Nous obtenons un bon accord quantitatif en supposant une largeur de bande Ni(3d) de 1 eV et nous predisons que le NiS stcechiomktrique doit se comporter comme un semiconducteur intrinsbque a basse temperature.Abstract.
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Using a random formulation of the Hubbard mode1 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 tempe- rature 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 semi- conductor at low temperatures.(*) Work supported by NSF grant No. GH-37264, a University of Virginia computer grant, and the Science Research Council of Great Britain.
