From atomic physics to solid-state physics: the case of LaMnO3
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
(under the law and scientific protection of the Phys. Rev. Lett. (LM8412) from 19-12-2001, of Science (1070668) from 5-02-2002 and Nature (R07487) from 12-07-2002; related to arXiv:cond-mat/0211595v1, 26 November 2002; published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
Magnetism and the low-energy electronic structure of LaMnO3 are discussed starting from the atomic physics for the Mn3+ ion. We derived the discrete energy spectrum associated with the localized electron atomic-like crystal-field states of the Mn3+ ions. We take into account two Hund’s rules, the spin-orbit coupling and crystal-field interactions. The derived discrete energy spectrum, in the scale of 1 meV, contrasts the continuous energy spectrum yielded by band theories. According to our atomic-like approach the d electrons in LaMnO3 form the highly-correlated electron system 3d4 described by two Hund’s rules quantum numbers S=2 and L=2. We take into account the local off-cubic Jahn-Teller distortion and the formation of the magnetic state. The resulting electronic structure is completely different from that presented in the current literature. The superiority of our model relies in the fact that it explains consistently properties of LaMnO3, the insulating and magnetic ground state as well as thermodynamics, using well-established physical concepts. The model, that we call the Quantum Atomistic Solid-State Theory (QUASST), can be applied to other 3d-/4f -/5f -atom containing compounds.
PACS: 71.10.-w; 75.10.Dg; 71.70.-d
Keywords: 3d magnetism, Hund’s rules, spin-orbit coupling, crystal field, LaMnO3
Is the orbital-doublet Eg state the ground state of the Mn3+ ion in LaMnO3? YES, the problem is solved!
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
In a year 1996, when only schematic electronic structure of the Mn3+ ion in LaMnO3 was presented, I came out with the idea that the 5Eg state is the ground state submitting to Phys. Rev. B a paper under a title as above (PRB- BZR586). The referee has rejected our paper arguing errors in our computer program claiming that the 5Eg state cannot be splitted (see p. 24 and 27) – after long discussions and extra our results (p. 26, 28-30, 32-33) the referee has admitted that our calculations are correct writting ”I am full of apologies to the author. I tried to make a simple estimate of the spin-orbit effects but made a trivial error ….” (page 31). We argue the PR Editors that our paper should be published as it reveals facts unknown to so good specialist, as PR referees are. It did not help.
The orbital-doublet Eg ground state of the Mn3+ ion in LaMnO3
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(original version from a year of 1996 under the law and scientific protection of Phys. Rev. B1 from 25.11.96 (BZR586) published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
The Mn3+ ion has been treated as a highly-correlated 3d4 system in contrary to often discussed one-electron approaches. From the octahedral position of the Mn3+ ion in LaMnO3 the crystal-field (CEF) ground state of the 3d4 electronic system is inferred to be the orbital-doublet cubic Eg state. The cubic CEF parameter B0 is derived to be -18 meV. The spin-orbit coupling produces, even in case of the cubic CEF interactions, a singlet ground state. Its magnetic moment grows rapidly with the applied magnetic field approaching 3 μB for the T2g state and 4 μB for the Eg state. This latter value is in agreement with the experimental finding.
PACS: 75.10.Dg; 71.70.-d; 71.10.-w
Keywords: crystal-field effect, 3d paramagnetic ions, spin-orbit coupling, Mn3+ ion, d4 system
Comment on a Phys. Rev. Lett. paper: ”Orbital Excitations in LaMnO3: 3d levels of a free transition-metal atom”♠
Z. Ropka∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(under the authors rights and law protection of the Phys. Rev. Lett. and of the American Phys. Society from 14.02.2002 (LNK810); the direct motivation for this Comment was continuous rejection of our papers written within the standard ionic paradigm; published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
In a recent Letter [1] Van den Brink has studied theoretically orbital excitations in LaMnO3. By this Comment [2] we point out that the already introductory statement ”In a free transition metal atom the 3d energy levels are fivefold orbitally degenerate” is incorrect. If it could be true for an atom with one d electron it surely is not true for an atom with a larger number of d electrons, in particular not for the Mn3+ ion considered in the commented Letter dealing with LaMnO3.
In the Mn3+ ion, having four d electrons, there is, as is well- known from the atomic physics, 210 states. The NIST Atomic Spec- tra Database [3] provides for the free Mn3+ ion (Mn IV in the atomic- physics notation) experimental evidence for the 7 terms with the ground term 5D. These 7 terms contain already 161 states. States of the 5D ground term are grouped into 4 multiplets with energies at 0, 12.3, 35.6, 68.5 and 109.8 meV. The ground term 5D is in agreement with two Hund’s rules yielding for the 3d4 electron system S=2 and L=2. The total number of states in the 4 multiplets is 25. The multiplet structure, as is well-known in the atomic physics, results from the spin-orbit cou- pling. The experimentally derived energies, shown above, if described by the Hamiltonian Hs−o=λs−oL · S in the LS coupling scheme yield with S=2 and L=2 the spin-orbit coupling λs−o of (average) 11.6 meV (=135 K = 94 cm−1).
PACS: 75.30.-m; 75.30.Et; 71.70.-d
Keywords: crystal field, ground Mn3+ ion, d4 system, spin-orbit coupling, LaMnO3
Ground state of the Mn3+ ion in LaMnO3 – 5Eg czy t2g3eg1?
Z. Ropka*
Center of Solid State Physics; Snt. Filip Street 5, 31-150 Krakow, Poland
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip Street 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(presented at XII Krajowa Szkola Nadprzewodnictwa: ”Układy skorelowanych elektronów wczoraj i dziś”, Ustroń 15 IX 2006, Chairman: Prof. dr hab. J. Spałek. Polish version of this abstract was in Acta Physica 3, 35 (2007); published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
LaMnO3 is a solid with high application potential in spintronics after a partial substitution of La atoms by Ca or Sr ones. These substitutions lead to ferromagnetic state and, what is more important, to increase of temperature of magnetic ordering close to room temperature what enables practical application. Ground state is/was a subject of long lasting controversy. Results of our calculations, confirming earlier crystal-field theory calculations, for the 5Eg state as ground state of Mn3+ ion in LaMnO3 did not get appreciation in year of 2002, at the SCES-02 Conference. Opponents raise that other researchers gave the ground state as t2g3eg1, with the t2g states as the lowest and the eg state lying higher.
Keywords: Strong electron correlation, crystal field, orbital moment, LaMnO3
Ground state of the Mn3+ ion in LaMnO3♠ – 5Eg or t2g3eg1?
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
(presented at XII Krajowa Szkoła Nadprzewodnictwa: ”Układy skorelowanych elektronow wczoraj i dziś”, Ustroń 14-18 IX 2006
ABSTRACT, 31.07.2006 (Acta Physica 3, 35 (2007)), also here, preceding page; see also arXiv:cond-mat/0403714, March 29, 2004; published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
We have shown that the ground state of the Mn3+ ion in LaMnO3 is the 5Eg cubic subterm. It is a 10-fold degenerated state belonging to the t2g3eg1 configuration. The description by the 5Eg ground state is more specific information than by the t2g3eg1 configuration. An optical transition at 2 eV is the 5Eg – 5T2g transition. Its energy is determined by the strength of the crystal-field interactions of the Mn3+ ion and it is the energy needed for the on-site t2g – eg promotion from the t2g3eg1 configuration to the t2g3eg2 one.
PACS: 71.70.-d, 75.10.Dg
Keywords: 3d oxides, crystal field, spin-orbit coupling, Mn3+ ion, LaMnO3
Download full article.
Influence of spin-orbit interactions on the cubic crystal-field states of the d4 system♠
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
(under the law and scientific protection of the President of the American Physical Society and of Phys. Rev. Lett. (LA6567) from 21 January 1997; arXiv:cond-mat/0201153, 10 January 2002; published 30 September 2007; online: www.actaphysica.eu)
It has been shown that for the highly-correlated d4 electronic system the spin-orbit interactions produce, even in case of the cubic crystal-field interactions, a singlet ground state. Its magnetic moment grows rapidly with the applied magnetic field approaching 4 μB for the Eg state, but only 3 μB for the T2g state. The applicability of the present results to the Mn3+ ion in LaMnO3 is discussed.
PACS: 75.10.Dg; 71.70.-d
Keywords: 3d magnetism, crystal field, spin-orbit coupling, d4 electrons, Mn3+ ion, LaMnO3
O pięknie fizyki, czyli jak opisać 602 214 199 000 000 000 000 000 atomów. Magnetyzm i fizyka ciała stałego
R. J. Radwanski∗
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
(rozszerzony przedruk artykułu autora wydrukowanego w Konspekt 2/2005 (22)-czasopisma Akademii Pedagogicznej w Krakowie, published 31 October 2007; online: www.actaphysica.eu)
“Experiments are the only means of knowledge at our disposal. The rest is poetry, imagination.” (Max Planck)
CZYMŻE JEST PIĘKNO?
Każdy, a na pewno zdecydowana wiekszość zwykłych zjadaczy chleba, czytając początek tytułu żachnie się: fizyka piękna? Ta niecheć do fizyki ujawnia się na przykład tym, że praktycznie wyrzuciło sie ją obecnie ze szkół. Pozostała tylko w gimnazjum czy w liceum jedna godzina w tygodniu. Dorośli, sami niedouczeni i zniechęceni, bo nie rozumieją…, zadbali o to, aby ich dzieci nie za bardzo musiały męczyć się nad zasadami i wzorami, z którymi fizyka jest utożsamiana. A dzieci ze swoją nieustanną ciekawością świata – czy one naprawdę byłyby takie niechętne do uczenia się fizyki, gdyby nie przekazywane z pokolenia na pokolenie straszenie fizyką. Patrzycie na otaczający świat kolory kwiatów, tęczy, nieba, liści, krople deszczu, błyskawice, huragany, chmury, gwiazdy. Gdy czasem zadacie sobie pytanie – dlaczego? to już jest pierwszy krok do fizyki. Szukanie odpowiedzi to jest fizyka. Czymże jest piekno fizyki, zapytałby ktoś filozoficznie, gdyby chciał wykazać dobrą wolę i zainteresowanie. Czymże w ogóle jest piekno? Kształtem jest miłości odpowiadają poeci. (…)
A U T O R E F E R A T
z działalności naukowej, dydaktycznej i organizacyjnej po uzyskaniu stopnia doktora habilitowanego (15.02.1990) do chwili obecnej (7.05.2001)
R. J. Radwanski∗
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków
Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
(published 31 October 2007; online: www.actaphysica.eu)
DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWO-BADAWCZA
Po uzyskaniu stopnia doktora habilitowanego opublikowałem 76 oryginalnych prac w czasopismach anglo-języcznych o zasięgu światowym. Moje zainteresowania i prace naukowo-badawcze ogniskują się wokół problemu struktury elektronowej i magnetyzmu związków zawierających atomy metali przejściowych. Obecnie prowadzone badania są rozszerzeniem badań, podjętych ponad 20 lat temu, nad właściwościami związków zawierających atomy metali ziem rzadkich. (…)
W Y K A Z
Przewodów doktorskich, w których R. J. Radwański pełnił funkcje promotora
R. J. Radwanski
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków
Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
(published 31 October 2007; online: www.actaphysica.eu)
dr Rafał MICHALSKI
tytuł: Obliczanie termicznej ewolucji właściwości układów 4f – elektronowych z użyciem metod samouzgodnionych
Otwarcie: 23.11.1998
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Obrona: 23.02.2001
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Zatwierdzenie: 26.02.2001
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
dr Zofia ROPKA
tytuł: Symetria krystaliczna a magnetyczne właściwości zwiaczków zawierajaccych jony metali przejściowych 3d
Otwarcie: 17.01.2000
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Obrona: 20.04.2001
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Zatwierdzenie: 23.04.2001, doktorat z wyróżnieniem
Wydział Fizyki i Techniki Jacdrowej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Kraków, 7 maja 2001 roku
Lista publikacji dr hab. R. J. Radwański uzyskana z komputerowego systemu INSPEC na dzień 7 maja 2001
R. J. Radwanski
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków
Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
results search: (radwanski r or radwanski rj or radwaski rj ).au.
Citations available: 126
Do rozprawy habilitacyjnej 44 pozycje 83 -126
Po habilitacji – pozycje 1 – 82 razem 82 pozycje
published 31 October 2007; online: www.actaphysica.eu)
KRÓLOWIE NAUKI RANKING POLSKICH UCZONYCH
RANKING tygodnika WPROST z dnia 21.05.2002 r opracowane przez Prof. Andrzeja Pilca http://www.wprost.pl/naukowcy
ANDRZEJ PILC
Instytut Farmakologii PAN w Krakowie
Analiza liczby cytowań publikacji polskich naukowców z dziedzin przyrodniczo-matematycznych przeprowadziłem na podstawie amerykańskiej bazy danych Science Citation Index za lata 1965–2001. Aby znaleźć się na tej liście, uczony musi być cytowany co najmniej tysiąc razy. Musi się poza tym legitymować choć jedną publikacja, na która inni powoływali się przynajmniej sto razy. W Polsce jest 245 takich naukowców – 99 fizyków, 69 badaczy w dziedzinie biologii i medycyny, 58 chemików i 20 uczonych reprezentujących astronomię, matematykę i nauki techniczne (pełna lista ukaże się w czasopiśmie “Zagadnienia Naukoznawstwa” i w serwisie Wprost Online. Łącznie opublikowali oni 938 prac cytowanych ponad sto razy. Przyjmując, że polscy uczeni w ostatnich 35 latach wydali około 200 tys. publikacji, około 0,5 proc. wszystkich prac wymieniono ponad sto razy. Są to dane pocieszające – wskazują bowiem, że to, co w naszej nauce najbardziej wartościowe, nie odbiega od średnich światowych. W Polsce zbyt często dobrych i kiepskich naukowców sprowadza się do wspólnego mianownika. W takich warunkach nawet zatrudnienie Einsteina w polskiej placówce badawczej byłoby bezcelowe. Jego dokonaniami, zgodnie z zasadami klasyfikacji przyjętymi przez Komitet Badań Naukowych, obdzielono by całą rzeszę przeciętniaków. W naszym kraju każdy badacz – naukowy gigant czy kompletne zero – jest wynagradzany mniej więcej tak samo, a pseudonaukowe instytucje maja się dobrze, pożerając połowę mizernego budżetu przeznaczonego na naukę.
WNIOSKI rozprawy habilitacyjnej dr R. J. Radwańskiego przedstawiona w listopadzie 1988 Radzie Naukowej IF PAN w Warszawie
(kolokwium: 15-02-1990 rok) zawarte na stronie 19 opracowania habilitacyjnego – strona – 19 W N I O S K I
R. J. Radwanski
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków
Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
(published 31 October 2007; online: www.actaphysica.eu)
O podstawowych problemach współczesnej fizyki ciała stałego początku XXI wieku
R. J. Radwanski
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Centrum Fizyki Ciała Stałego; Św. Filipa 5, Kraków
Instytut Fizyki Akademii Pedagogicznej, ul. Podchorążych 2, Kraków
(published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
W latach 2001-2004 w dyskusji o podstawowych problemach współ- czesnej fizyki ciała stałego wzięli udział polscy profesorowie: Prof. Prof. K. Krop, H. Szymczak, R. Micnas oraz J. Sznajd (A) i K. I. Wysokiński (B). Na późniejszym etapie w 2004 roku jeszcze Prof. A. M. Oleś (C) i Prof. J. Klamut (D). Dyskusja ta zamiast w normalnej prasie naukowej odbyła się w procesie administracyjnym nad wnioskiem profesorskim z 2001 roku dla dr hab. R. J. Radwańskiego (RJR). Dokumenty związa- ne z tym wnioskiem wraz z własnym Autoreferatem RJR omawiającym najważniejsze własne osiągnięcia zostały opublikowane w poprzednim numerze Acta Physica, nr 11. Omawiając krótko swoją pracę badawczą w poprzednich 20 latach RJR scharakteryzował ją jako „poszukiwanie potwierdzenia istnienia dyskretnej atomo-podobnej struktury elektrono- wej w związkach zawierających atomy ziem rzadkich”, którą to „koncep- cję zastosowano później do znacznie szerszej klasy związków, tj. związ- ków zawierających atomy aktynowców 5f i z grupy żelaza 3d.” (Acta Physica 11 (2007) 10). Wiedząc o bardzo złym odbiorze przez współczesnych fizyków teorii pola krystalicznego, no i wynikającej z niej dyskret- nej struktury elektronowej, podsumowując napisałem na początku maja 2001 roku na stronie 13, że za swoje osiągnięcia uważam „1. postawienie hipotezy badawczej o istnieniu dyskretnej nisko-energetycznej struktury elektronowej w związkach zawierających atomy 3d, 4f lub 5f ”. Jako osiągnięcia wymieniłem też „5. spójny opis LaCoO3 i FeBr2 podkreślający istotną rolę lokalnej symetrii i słabego oddziaływania spin-orbita w opisie związków 3d” oraz „6. podkreślenie roli orbitalnego magnetyzmu w opisie związków 3d i potrzebę odmrożenia momentu orbitalnego w fizyce magnetyzmu 3d.” Jednocześnie dodałem na końcu, że „nie uważam, że wszystko da się wyjaśnić za pomocą teorii pola krystalicznego.” O związkach ciężko-fermionowych napisałem na końcu strony 13 bardzo oględnie, że „nisko-energetyczne ładunkowo-neutralne spinowo-podobne wzbudzenia mogą dawać duże ciepło właściwe w niskich temperaturach.”
Ocena dorobku naukowego i dydaktycznego dr hab. Ryszarda Radwańskiego z dnia 12 listopada 2001 dla Rady Wydziału w związku z wystąpieniem o tytuł profesora nauk fizycznych
Prof. dr hab. Karol Krop
Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej Zakład Fizyki Ciała Stałego
tel.(48)(12) 617 29 02 fax (48)(12) 634 12 47; krop@uci.agh.edu.pl)
(published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
Dr hab. R. Radwański jest absolwentem Wydziału Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Studia w zakresie specjalizacji fizyka ciała stałego ukończył w 1974 roku pracą dyplomową na temat struktury krystalicznej chromitów aluminiowo-litowych. Tego samego roku został zatrudniony na stanowisku asystenta w Zakładzie Fizyki Ciała Stałego AGH, w którym to Zakładzie wykonał swoją pracę dyplomową. Swoje zaintere- sowania rozwija w Zespole Badań Strukturalnych i w roku 1982 obronił pracę doktorską pt. „Rozszerzalność termiczna związków międzymetalicznych Dy2(Fe-M)17, (M= Co i Al)”, na podstawie której Rada Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Elektroniki przyznała Mu tytuł doktora nauk fizycznych. Istotnym wkładem tej pracy do możliwości eksperymentalnych ZFCS było zbudowanie kriostatu przepływowego do pomiaru widm XRD w przedziale temperatur (77 – 300) K. (…)
Ocena dorobku naukowego i dydaktycznego dra hab. R. J. Radwańskiego dokonaną 26.11.2001 dla Rady Wydziału przez Pana Prof. dr hab. H. Szymczaka wraz z krótką odpowiedzią z dnia 20.06.2002
Odpowiedzi 20.06.2002 R. J. Radwański umieścił pod odpowiednimi akapitami recenzji p. prof. H. Szymczaka, dla przejrzystości odróżniając je inną czcionką.
(Kraków, czerwiec 2002, oddane 22.06.2002 p. Dziekanowi Wydz. Fizyki AGH; published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
Ocena dorobku naukowego i dydaktycznego dra hab. Ryszarda Jana Radwańskiego w związku z wnioskiem o nadanie tytułu naukowego profesora nauk fizycznych
Prof. dr hab. H. Szymczak Instytut Fizyki PAN, al. Lotników 32/46, Warszawa, dnia 26.11.2001 r
Na całość dorobku naukowego dra hab. Ryszarda J. Radwańskiego, mierzonego publikacjami angielskojęzycznymi wymienionymi w bazie INSPEC, składa się 126 publikacji, w tym 76 powstałych w okresie po habilitacji. W rzeczywistości dorobek ten jest większy, gdyż w bazie IN- SPEC nie uwzględniono wszystkich prac konferencyjnych Kandydata. Całość dorobku naukowego dra hab. Ryszarda J. Radwańskiego doty- czy fizyki materiałów magnetycznych. Jako recenzent rozprawy habili- tacyjnej Kandydata przeprowadziłem szczegółową analizę zarówno jego dorobku przed habilitacją jak i jego rozprawy habilitacyjnej. Pozytyw- nie oceniłem wyniki zawarte w rozprawie habilitacyjnej oraz publika- cje powstałe w okresie przed habilitacją. Dlatego ograniczę się w tej części recenzji do podkreślenia tylko najważniejszych wyników uzyska- nych przez Kandydata w okresie przed habilitacją. Kariera naukowa drą hab. Ryszarda J. Radwańskiego związana jest ściśle z Akademią Górniczo- Hutniczą, gdzie pracował on w okresie 1974-1992. W okresie przed doktoratem dr hab. Ryszard J. Radwański zajmował się wykorzystaniem metod rentgenostrukturalnych do badania rozszerzalności cieplnej związków międzymetalicznych ziemia rzadka- metal przejściowy. Za najważniejszą pracę wykonaną przez Kandydata w tym okresie uważam publikację w Solid State Comm. (1982) poświęconą magneto- strykcji samoistnej związku międzymetalicznego Dy2(Fe1−xCox)17. W pracy tej magnetostrykcję oceniono wykorzystując prawo Vegarda i po- kazano, że jest ona kwadratową funkcją namagnesowania. Tej właśnie problematyki dotyczyła również rozprawa doktorska dra hab. Ryszarda J. Radwańskiego pt. „Rozszerzalność termiczna związków międzymeta- licznych Dy2(Fe-M)17(M=Co i Al)”, której obrona odbyła się w 1982 roku.
Ocena działalności naukowej i dydaktycznej dra hab. Ryszarda J. Radwańskiego z dnia 22.04.2002 dla Rady Wydziału w związku z wnioskiem o tytuł profesora
Prof. dr hab. Roman Micnas
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Instytut Fizyki, Zakład Teorii Ciała Stałego ul. Umultowska 85, 61-614 Poznań
(published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
Dr hab. Ryszard J. Radwański ukończył studia fizyki na Uniwersyte- cie Jagiellońskim w 1974r. uzyskując tytuł mgra fizyki. Stopień naukowy doktora otrzymał w 1982 r. w Instytucie Elektroniki i Automatyki AGH na podstawie dysertacji pt: ”Rozszerzalność termiczna związków mię- dzymetalicznych Dy2(Fe-M)17(M=Co i Al)”.
W roku 1990 habilitował się przed Radą Naukową Instytutu Fizyki PAN na podstawie rozprawy: ”Oddziaływania wymienne i anizotropia magnetokrystaliczna w związkach ziemia rzadka z metalem przejścio- wym 3d”. W latach 1974-1992 był zatrudniony w Zakładzie Fizyki Ciała Stałego Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH na stanowiskach od asystenta do adiunkta z habilitacją. W latach 1983-84, 1987-89 i 1990-92 pracował na Uniwersytecie w Amsterdamie w grupie prof. J.M.M. Fran- se, wybitnego specjalisty z zakresu fizyki magnetyzmu. Od 1994 r. R. Radwański jest zatrudniony na stanowisku profesora nadzwyczajnego w Instytucie Fizyki Akademii Pedagogicznej w Krakowie.
Dnia 24.05.2002 r Komisja, powołana 28.05.2001 r przez Radę Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej Akademii Górniczo – Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, w składzie: prof. dr hab. Stanisław Kaprzyk (przewodniczący), prof. dr hab. Janusz Adamowski, prof. dr hab. Józef Korecki, na podstawie recenzji i po szczegółowym przeanalizowaniu dorobku naukowego stwierdziła, że dorobek dra hab. R. Radwańskiego spełnia wymagania ustawy o stopniach naukowych i tytule naukowym i zawnioskowała do Rady Wydziału o dalsze postępowanie w tej sprawie.
Dnia 24.06.2002 r Rada Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej Akademii Górniczo – Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie podjęła Uchwałę o wystąpienie z wnioskiem do Centralnej Komisji ds. Stopni Naukowych i Tytułu Naukowego o nadanie przez Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej tytułu naukowego profesora nauk fizycznych dr hab. Ryszardowi Radwańskiemu, profesorowi nadzwyczajnemu w Instytucie Fizyki Akademii Pedagogicznej w Krakowie
23.07.2002 r Pan Dziekan przesłał odpowiednie dokumenty do Centralnej Komisji ds SiTN
Opinia dotycząca zatwierdzenia uchwały o nadaniu tytułu naukowego profesora Dra hab. Ryszardowi Radwańskiemu dokonaną w listopadzie 2002 dla CK ds SiTN przez Prof. dra hab. J. Sznajd -Superrecenzent A wraz z krótką odpowiedzią dra hab. R. J. Radwańskiego z dnia 10.05.2003
(Moje odpowiedzi (RJR) umieściłem 10.05.2003 pod odpowiednimi akapitami super-recenzji A dla przejrzystości odróżniając je inną czcionką.)
(published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
Opinia dotycząca zatwierdzenia uchwały o nadaniu tytułu naukowego profesora Dr hab. Ryszardowi Radwańskiemu
Prof. dr hab. Józef SZNAJD
Recenzent A, listopad 2002
Instytut Badań Strukturalnych i Niskich Temperatur PAN, Wrocław
Dr hab. Ryszard Radwański urodził się 18 sierpnia 1950 roku w Przemyślu. Stopień naukowy doktora habilitowanego nauk fizycznych w zakresie fizyki uzyskał na mocy uchwały Rady Naukowej Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie z dnia 15 lutego 1990 r. Podstawą przewodu habilitacyjnego dr hab. Ryszarda Radwańskiego była rozprawa pt. „Oddziaływania wymienne i anizotropia magneto-krystaliczna w związkach ziemia rzadka z metalem przejściowym 3d”.
Opinia na temat wniosku Rady Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH w Krakowie dokonaną 10.02.2003 dla CK ds SiTN przez Prof. dra hab. K. Wysokińskiego – Superrecenzent B, w sprawie nadania tytułu naukowego drowi hab. Ryszardowi J. Radwańskiemu, profesorowi nadzwyczajnemu w Instytucie Fizyki Akademii Pedagogicznej w Krakowie
(published 31 December 2007; online: www.actaphysica.eu)
Opinia na temat wniosku Rady Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH w Krakowie w sprawie nadania tytułu naukowego dr hab. Ryszardowi J. Radwańskiemu, profesorowi nadzwyczajnemu w Instytucie Fizyki Akademii Pedagogicznej w Krakowie
Prof. dr hab. Karol WYSOKIŃSKI
Super-recenzent B, 10 luty 2003
Uniwersytet M. Curie – Skłodowskiej, Lublin
Dr hab. Ryszard Jan Radwański urodził się 18.08.1950 roku w Prze- myślu. Studiował fizykę w latach 1969-1974 na Uniwersytecie Jagielloń- skim uzyskując tytuł magistra w 1974 roku. Stopień doktora nauk fizycz- nych nadała mu w 1982 r. Rada Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Elektroniki AGH w Krakowie na podstawie pracy pt. „Rozszerzalność termiczna związków międzymetalicznych Dy2(Fe-M)17 (M = Co i Al)”. W materiałach nie znalazłem informacji o tym kto był promotorem. Fakt ten oceniam negatywnie, a winą obarczam zainteresowanego.
Stopień naukowy doktora habilitowanego nadała mu Rada Nauko- wa Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie w 1990 r. na podstawie rozprawy habilitacyjnej pt. „Oddziaływanie wymienne i anizotropia magneto-krystaliczna w związkach ziemia rzadka z metalem przejściowym 3d”.
Decyzja CK z 24.03.2003
The finite susceptibility of the 3d1 electronic system
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
(version of October 23, 1999; under law protection of Phys. Rev. Lett. from June 10, 1999 [LF7379]; published 29 February 2008; online: www.actaphysica.eu)
We have studied properties of the d1 electronic system under the action of the octahedral crystal field in the presence of the spin-orbit coupling. The calculations have proved the enormous influence of the spin-orbit coupling on the temperature dependence of the susceptibility revealing substantial departure from the Curie law and the finite, Pauli-like susceptibility at low temperatures. It turns out that such anomalous dependence results from the fine discrete electronic structure with the weakly-magnetic ground state due to the compensation of the orbital and spin moment in the atomic scale.
71.70.E, 75.10.D
Keywords: crystal-field, spin-orbit, orbital moment
Questioning by Phys. Rev. Lett.’s experts the cancellation of the spin and orbital momenta for the 3d1 system in the octahedral crystal field
E. Dagotto
Divisional Associate Editor of Physical Review Letter American Physical Society, New York
G. L. Wells
Editor of Physical Review Letter American Physical Society, New York
(written by E.D. January 05, 2000 acting as DAE to our paper PRL/LF7379, printed here in this volume as preceding paper, Acta Physica 14-15 (2008) 1; published 29 February 2008; online: www.actaphysica.eu)
Dagotto and Wells have claimed, making use of the best experts of Phys. Rev. Lett., that ”a claim of Radwanski et al. [in: LF7379/”Finite susceptibility of the 3d1 electron system”] that in the 3d1 system in the octahedral crystal field the spin and orbital contribution to the total magnetic moment nearly cancel” is incorrect. They also have claimed that the found by Radwanski et al. ”behaviour of the magnetic susceptibility much diffrent from what is usually assumed, i.e. the Curie law with S=1/2” do not ”apply to the explanation of the properties of some real materials such as CaV2O5”.
Here the whole discussion on the paper of Radwanski and Ropka ”Finite susceptibility of the 3d1 electronic system” submitted June 10, 1999 to Phys. Rev.Lett. is presented (in the declining time). Two referees agreed that the cancellation of the spin and orbital momenta of the 3d1 system in the octahedral field revealed in our paper is important result but do not believe in it (though the referee A has been finally convinced by us, see p. 16 report A2). Both do not see an applicability of this result to real materials proposing rejection.
======================================= Data sent: Wed, 5 Jan 2000 11:12:39 -0500(EST)
From: PR/L-email<prl@aps.org>, To: sfradwan@cyf-kr.edu.pl
Subject: LF7379, Copies to: prl@aps.org
LF7379: Finite susceptibility of the 3d1 electronic system Radwanski R. J., Ropka Z.
Dear Dr Radwanski:
The complete file concerning the above manuscript has been reviewed by a Divisional Associate Editor. The enclosed comments advise against publication in Physical Review Letters. The Editors accept this advice. Your appeal has been considered, and our decision to reject is maintained.
Sincerely yours Gene L. Wells
Editor of Physical Review Letters
attached: 1. Report of DAE E. Dagotto, 2. Report of the referee B
———————————
RE: LF7379 Report of DAE by Elbio Dagotto 5.01.2000
In my character of Divisional Associate Editor (DAE) of the Physical Review Letters I recently received the above mentioned paper where the authors appealed the previous rejection decision based on two reports by referee A (A1 and A2).
Since I am not an expert on the fine details of the subject under discussion in the paper, my role as DAE in this case has been limited to the selection of an appropriate set of new potential referees. I believed that using a referee different from A increases the chances that the paper will be treated fairly. The authors can rest assured that the new referees are recognized experts on the subject of their work. The PRL editors selected one from my list and the paper was sent to this new referee. The report is enclosed. Unfortunately for the fate of the paper the report is fairly negative and as a consequence I do not have any other alternative but to suggest to the authors that they send the paper to another journal. Hope the authors can understand that I cannot simply overrun the opinion of the two referees that have been consulted on this manuscript. As said before, one of them is a well-known expert on the subject of the paper. Elbio Dagotto
Divisional Associate Editor Physical Review Letters
———————————
Re: LF7379 Referee B attached to 5.01.2000
In the paper it is claimed that in the 3d1 system the spin and or- bital contribution to the total magnetic moment nearly cancel, so that the behaviour of magnetic susceptibility is much different from what is usually assumed. The authors suggest to apply their results to the explanation of the properties of some real materials such as CaV2O5. The main claim of the paper may present some interest, but I think that in the present from this paper should not be published in the Phys. Rev. Letters.
As to the second part of the paper (application to certain real materials), I completely agree with the first referee: the treatment of the paper is not applicable to them. Very careful fitting of the susceptibility of some of the mentioned materials carried out recently by D. Johnston did not show any anomalies of the type discussed in the paper. The results of the paper, even if correct (see below) do not apply to the materials LiV2O4 or CaV2O5. LiV2O4 has 1.5 electrons per V, it is metallic and behaves as heavy fermion system with the Fermi-liquid ground state, thus it has nothing to do with the problem (one localised electron per site) considered by the authors.
As to CaV2O5, it is now established without any doubts, e.g. by neutron scattering, that the ground state of this system has a spin gap due to intersite interaction (this follows e.g. from the dispersion measured by neutrons), thus the nature of the decrease of χ at low temperatures has quite different nature from the one suggested in the paper. Be- sides, it is established now that due to lower symmetry (V ions sittig in the oxygen pyramid and not in the octahedron) t2g levels are split and the electron occupies xy-orbital for which an orbital momentum and spin-orbit coupling (crucial for the authors) are quenched.
However this is not the main problem with this paper: in principle the main claim of the paper is interesting enough, and if substantiated, may have deserved publication even without direct comparison with experiment. But the point is that the main conclusion is simply stated in the paper, but no derivation is presented and no physical explanation is given. Thus it is not clear at all whether the main result (nearly exact cancellation of the spin and orbital momenta in the total g-factor) is really valid and under which conditions. Is it required that t2g levels are exactly degenerate? How does this result agree with the well-known Lande formula for the g-factor? Etc., etc., etc. The authors have to rewrite the paper completely, to make all these questions clear. They have to present the derivation of the results and explain their meaning; nothing of this is contained in the paper now. Only then could one return to the consideration of the paper – but it would be actually a new paper.
In summary, I think that the paper in the present form should not be published in PRL.
APPEAL to DAE of Phys. Rev. Lett. 23 October 1999 with ANSWER of R. J. Radwanski to the referee report A2
From: sfradwan@cyf-kr.edu.pl (R. J. Radwanski)
To: prl@aps.org
Subject: resub LF7379 Radwanski
Data sent: Sat, 23 Oct 1999 18:51:35 +0200
To DAE of Phys. Rev. Lett.
via
The Editor of Phys. Rev. Lett.
Dr Gene Wells
concerns: LF7379: The finite susceptibility of the 3d1 electronic system
by R. J. Radwanski, Z. Ropka
Dear DAE:
By this I put the appeal from the negative decision of the Editor of Phys.Rev.Lett. obtained by email of 20.09.1999 that based on the 2nd referee report (A2). We do not agree with the referee report A2. We gave very detailed answers to all arisen arguments. Please find included our answer to the referee report A2. Our answers are written directly on the report, each line of which is marked by >. Please find included slightly revised version of our paper (the improved English; 1 sentence has been added in Conclusion and 2 just before Conclusion). The ideas are exactly the same in order not to be accused for the subsequent improvement of our paper (in fact, the old one is OK). Figures are exactly the same. At the end we would like to express our conviction about very unscientific and tendencial treatment of our papers in Phys. Rev. Lett. In the answer to Report A2 we have shown that in PRL many nothing-explain papers are printed whereas we have to prove that our paper ”is vital”. Dear Editor, please be more scientistic. Please ask the referee to give really clear objections. Please ask in which paper the subject was solved, which paper he i.e. the referee considers as the most significant (please see LF7313). It allows the real scientistic discussion
– otherwise it is hardly possible to discuss with the ghost. The report A2 one has to take as the formal way for prevention of the publication of the alternative scientistic point of view. I hope that for the Editor the Science is the most important. I am quite convinced that very soon this atomic-like starting picture for discussion of the 3d-ion compounds will be standard. I am unhappy that the alternative scientistic point of view is prohibited from the publication violating the fundamental scientistic rules. We hope that the Referee A is satisfied with our very extended answers and will recommend our paper to publication in PRL as presenting novel view on magnetism and electronic structure of 3d-ion compounds. The publication will allow the open scientistic discussion. The discussion as the present one with the referee should be already in open. I want to publish in PRL because I know that PRL has the best referees and I am ready for the open discussion with them. Sincerely Yours,
- J. Radwanski Krakow 22.10.1999.
Attached: Answer to Report A2; the file with the revised paper and 4 figures (the same as before). Files: d1-fin3.tex d1-fin3.dvi, fig1-fin.eps, fig2-001.eps, fig3-fin.eps, fig4-fin.eps
———————————
ANSWER of R. J. Radwanski to the referee report A2
on paper: ”The finite susceptibility of the 3d1 electronic system” It is written directly on the Report (marked by >) Krakow 23.10.1999
Dear Referee A.
Please find included slightly revised version of our paper (improved English and 1 sentence has been added in Conclusion and 2 just before Conclusion). The ideas are exactly the same. Figures are exactly the same.
>Second report of referee A obtained by email of 20.09.1999
>The authors have done a good job of meeting the first of my
>two criticisms, by inclusion of Fig. 4 and by a change of emphasis
>in the text. They have convinced me that the choice of spin-orbit
>parameter is reasonable and the finite T = 0 susceptibility will occur
>even if Lambda is varied.
Good. But then we are surprised by your negative conclusion.
>However, they have not met my second objection. Basically,
> in order that this paper meet the PRL criteria of importance
>and broad interest, the authors must show that their results are
>vital for understanding the properties of important compounds Dishonest. It is not well defined statement. How you can prove that something is vital or not. We cited number of papers [Refs 1-4; at present we have added next 2 recent PRL papers, so in total 6] showing that many papers are presently printed in PRL on the behaviour of 3d1 (S=1/2) system. Five of these papers are from PRL from years 1996-99; if you like I can extent this list to 50. According to us it is the best proof that the paper, i.e. the topic discussed in the paper, is vital. Next, our paper offers another view starting from the atomic physics. It is scientifically dishonest to prevent this alternative view to publish. The scientific way is to publish it and then you are invited to comment it openly.
>such as CaV4O9 or LiV2O4.
Let chose CaV4O9. Although I know what is going on in LiV2O4 let leave it out from this paper. I can only further comment your objection from the 1st report that ”the Kondo-like specific heat at low temperature cannot be reproduced by the authors’ mechanism.” It is not true. When you have ground state Kramers doublet then the removal of this degeneracy by spin-dependent interactions causes the large specific heat at low temperatures. It is very obvious. I really cannot do everything in one paper. Moreover, in LiV2O4 there is a mixture of d1 and d2 systems; before detailed discussion it is a need to discuss the d2 electronic structure. If this paper will go to you again you say that ”it is not suitable.”, isn’t it? But I hope that not. In CaV4O9 there are V4+ ions that have 1 d electron. If so, its orbital quantum number L=2 has to be considered. The curve 4 in Fig. 4 is very similar to that experimentally find (let recall PRL 83 (99) 1387).
> It is not enough to show that the spin-orbit splitting can give
>rise to similar susceptibilities as observed experimentally; they need
>also show that it can give rise to other key experimental properties,
>such as specific heat, neutron scattering spectra, etc., which are
>indicative of low-dimensional magnetism effects.
You are perfectly right, though I do not know why so many papers are printed in PRL and PRB that explain only very little. E.g. the quite recent paper in PRL from August 1999 (83, p. 1387) discusses only the susceptibility. Even this susceptibility discussion/calculations is very limited as
- g value is not calculated but assumed (p. 1389 left 13 top) and
- low-temperature part is not calculated (p. 1389, 9 top). Let us not recall other papers. Our approach allows to calculate many properties and we think about the complete understanding of physical properties. In this paper the atomic-scale susceptibility χ(T) has been calculated from the first principles using the idea of Van It is in full temperature range in contrary to PRL 83, p. 1387 and the g factor comes out as the result of calculations. Please note that our paper can calculate g factor – other papers assume it only; see apart of mentioned one also
e.g. PRL 77 (96) 2794 p. 2795 right column, 9 line top.
In our case having the presented electronic structure on Fig. 2 and in the inset of Fig. 4 you can calculate e.g. the specific heat, neutron scattering, optical absorption and so on. Also then you have the micro- scopic origin of the spin gap as due to this fine electronic structure as well as the understanding of EPR experiments. All these information are contained in the Fig. 2 and in the inset of Fig.4 in the very natural way basing on ideas of Van Vleck. I am surprised that you cannot see them. There is not place to discuss these somehow obvious things in one paper – there are a few of my papers waiting for publication in PRL discussing these points for other systems like LaCoO3 or LaMnO3 and the referees try to trivialize them. Already the possibility of calculation of the g factor is important for the wide audience of physicists justifying its publication in PRL though I appreciate the extremely high level of PRL, indeed, the g-factor is the first magnetic parameter derived from the experimental χ(T) plot – so everybody discusses it.
>If they can show for even one compound
let concentrate on CaV4O9; our the calculated curve 4 on Fig. 4 is the one measured for CaV4O9 (PRL 83 (99) 1387). Please, note however that the intension of this paper was not to discuss details of CaV4O9 but to show that the atomic-scale properties of the V4+ ion or Ti3+ ion have to be taken into account as many exotic properties, here discussed anomalous χ(T) dependence, can be understood considering the single- ion properties. For LiV2O4 the finite susceptibility is observed similarly to our curve 2. Is it not nice to have one atomic-like explanation for so exotic behavior of LiV2O4 and CaV4O9?
Of course, I agree that other interactions have to be taken into account but these atomic-like properties are indispensable. Surely it is necessary to discuss how from these atomic moments the specific magnetic structure is formed – and for it other theories are needed.
>that their result explains all the key experimental behavior,
>without recourse to quantum magnetism
We do not agree with this supposition. The crystal field theory is totally based on the quantum magnetism. There you have the quantization of the spin and orbital momenta. The discrete states, the main outcome of the crystal-field theory, is in perfect agreement with the quantum-mechanical thinking.
> and/or low dimensionality,
Again, no. The clue of the crystal-field based theory is putting the attention to the local symmetry, that can be very low as is in compounds under discussion. The low-dimensionality argument comes out from the discussion of the local symmetry. In ”modern theories” it leads to the formation of chains whereas in the CEF theory this low-symmetry effect can be calculated – as it is shown in Fig. 4. The off-cubic lattice causes e.g. the maximum in the χ(T) curve and the electronic structure with the spin-gap of 54 K (it can be larger, if one would like to discuss CaV4O9 where the gap of 107 K is formed). Also in our approach ”chains” are important in the sense that the electric-field gradient on each ions has different direction. According to our model this low symmetry changes the atomic-scale magnetism – the effect completely neglected in the ”modern theories”. Thus to make it clear: Our CEF-based approach recourses very much to quantum magnetism and to low dimensionality.
>then they would definitely merit publication in PRL.
Already the possibility of calculation of the g factor is important for the wide audience of physicists justifying its publication in PRL though I appreciate the extremely high level of PRL, indeed. The presentation of the alternative scientific view cannot be prohibited from the publication. The proof of the shortage of the S=1/2 description is really important results. And it should checked as fast as possible if it is not the origin of the discussed phenomena in CaV4O9 or other systems. But for it people have to be informed about it. I want to publish in PRL because I know that PRL has the best referees and I am ready for the open discussion with them.
>Otherwise, I think that their result makes an contribution of
>the sort that should be published in a more specialized journal.
No, our paper discusses properties of presently-published in PRL topics and we would like to give our voice in this discussion. Theremore, we present novel approach to the problem of 3d-ion compounds pointing out the importance of the atomic-scale properties.
We hope that you are satisfied with our very extended answers. Please recommend our paper to publication in PRL as presents another view on magnetism and electronic structure of 3d-ion compounds. The publication will allow the open scientific discussion. According to me already this our discussion should be conducted in open.
Sincerely Yours,
- J. Radwanski, Krakow, 22.10.1999.
Rejection decission of Editor of Phys. Rev. Lett. with the referee report A2 20 September 1999
Data sent: Mon, 20 Sep 1999 14:02:00 -0400(EDT)
From: PR/L-email<prl@aps.org>
To: sfradwan@cyf-kr.edu.pl (R. J. Radwanski) Subject: Re: LF7379 Copies to: prl@aps.org LF7379: Finite susceptibility of the 3d1 electronic system
Radwanski R.J., Ropka Z.
Dear Dr Radwanski:
The above manuscript has been reviewed by our referee(s).
One the basis of the resulting report(s), we conclude that the paper is unsuitable for publication in Physical Review Letters. We enclose comments from the criticism that led to this editorial decision. In accordance with our standard practice (see enclosed memo), this concludes our review of your manuscript.
Sincerely yours Gene L. Wells
Editor of Physical Review Letters
———————————
Second report of referee A (A2)
The authors have done a good job of meeting the first of my two criticisms, by inclusion of Fig. 4. They have convinced me that the choice of spin-orbit parametr is reasonable and the finite T=0 susceptibility will occur even if λ is varied.
However, they not met my second objection. Basically, in order that this paper meet the PRL criteria of importance and broad interest, the authors must show that their results are vital for understanding the properties of important compounds such CaV4O9 or LiV2O4. It is not enough to show that the spin-orbit splitting can give rise to similar susceptibility as observed experimentally; they need also show that it can give rise to other key experimental properties, such as specific heat, neutron scattering spectra, etc., which are indicative of low-dimensional magnetism effects. If they can show for even one compound that their result explains all the key experimental behavior, without recourse to quantum magnetism and/or low dimensionality, then they would definitely merit publication in PRL. Otherwise, I think that their result makes an contribution of the sort that should be published in a more specialized journal.
APPEAL to Editor of Phys. Rev. Lett. 20 August 1999 with ANSWER of R. J. Radwanski to the referee report A1
From: sfradwan@cyf-kr.edu.pl R. J. Radwanski To: prltex@aps.org
Subject: resub LF7379 Radwanski
Copies to: prl@aps.org
Data sent: Fri, 20 Aug 1999 18:40:07 -0200
concern: PRL: LF7379:
”Finite susceptibility of the 3d1 electronic system” by R. J. Radwanski, Ropka Z.
Dear Editor
Dear referee A
Answer to referee A (the report od 10.08.1999).
Thank you very much for the report, though negative.
In the revised version we have tried to fulfil the problems posed by you. Question 1. one sentence has been added before conclusions (We have studied …) explaining why value for B4 of + 200 K has been chosen. In the end five sentences and Fig. 4 have been added in order to satisfy the questions posed by you and to illustrate the role of B4 and λ.
Question 2. We have added results of our preliminary calculations for the off-cubic distortion. Then we get very interesting behavior like that observed in MgVO3, we believe. We would like to put your attention that the aim of our paper was: influence of the s-o coupling on cubic CEF states i.e. without distortion. Simply in one short paper it is impossible to show and discuss everything. The compounds like MgVO3 or CaV4O9 have been mentioned in order to show that the description of compounds containing one d electron is really important.
I hope that you are satisfied with our answer. Please give the positive opinion about our Letter and recommend it for publication in Phys. Rev. Lett.
The publication of our paper enables the open scientific discussion. Sincerely Yours
Ryszard Radwanski
==================================
Rejection decission of Editor of Phys. Rev. Lett. with the referee report A1 10 September 1999
1- Data sent: Tue, 10 Aug 1999 11:26:55 -0400(EDT)
From: PR/L-email<prl@aps.org>
To: sfradwan@cyf-kr.edu.pl (R. J. Radwanski)
Subject: LF7379
Copies to: prl@aps.org
LF7379: Finite susceptibility of the 3d1 electronic system Radwanski R.J., Ropka Z.
Dear Dr Radwanski:
The above manuscript has been reviewed by our referee(s). We ask you to consider the enclosed comments from the report(s)
Gene L. Wells
Editor of Physical Review Letters
———————————
Referee A (A1)
This paper reports a simple calculation of the susceptibility of a localized d1 ion in the presence of both an octahedral crystal field and spin orbit splitting. The authors state that the results of their calculation are relevant to the physics of a numberof ”hot” systems such as CaV4O9 and LiV2O4. Since I believe that the authors have performed the calculation correctly, the major issue to me is to whether the calculation is indeed relevant to these systems. In this regard I pose two questions:
- How are the magnitudes of the crystal field and spin-orbit parame- ters B and λ chosen?
How sensitive is the near perfect cancellation of the orbital and spin moments to the values of these parameters?
Does the near perfect cancellation only occur for very specific values of the parameters, and if so, what other evidence is there that these values of parameters are correct for the given V and Ti oxides? Since Fig. 1 is not really necessary (the results are repeated in Fig. 3) I would like to see it replaced by a Figure showing how the calculation varies for different values of the ratio of B to λ.
- I think it unlikely that the given mechanism is the correct ex- planation of the susceptibility of CaV4O9, essentially because the susceptibility of this compound is zero, not fine at T=0. This requires a spin gap. I also am sceptical that the mechanism is valid for LiV2O4, because in that system, it is not only the finite susceptibility that indicates heavy-fermion behavior, but the Kondo-like specific heat at low temperature, which cannot be reproduced by the author’s mechanism. I have not considered the other systems, but it seems to me that the authors need to convince the reader that their mechanism does a better job in explaining all of the experimental behavior of at least one or to of these systems than the explanations that already exist in the literature.
==================================
Submission on June 10, 1999
Formation of the heavy-fermion state – an explanation in a model traditionally called localized♠
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
(SCES-92, cond-mat/9906287 17 Jun 1999, published 29 December 2006)
In contrary to widely spread view about the substantial delocalization of f electrons in heavy-fermion (h-f) compounds it is argued that h-f phenomena can be understood with localized f electrons. Then the role of crystal-field interactions is essential and the heavy-fermion behaviour can occur for the localized Kramers-doublet ground state.
PACS: 75.20.Hr; 75.10.Dg
Keywords: heavy-fermion, crystal-field, Kramers-doublet
Giant Sommerfeld coefficient in the heavy-fermion YbBiPt
Z. Ropka∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
(PRL-30-12-1999, cond-mat/0005363 22 May 2000, published 29 December 2006)
It has been derived that the Sommerfeld coefficient γ as large as 25 J/K2mol can be theoretically accounted for provided the charge f-electron fluctuations are substantially suppressed. This result enables the understanding of the heavy-fermion YbBiPt (γ =8 J/K2mol) as the spin fluctuator and should stimulate the experimental specific-heat
research at low temperatures.
PACS: 71.28.+d; 65.20.+w
Keywords: strongly-correlated electron systems, heavy-fermion systems, YbBiPt
Spin vs charge excitations in heavy-fermion compounds♠
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip Street 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip Street 5, 31-150 Krakow, Poland
(SCES-02, cond-mat/0303321 17 March 2003, published 29 December 2006)
Keywords: heavy fermion, spin excitations, charge excitations
NiO – from first principles♠
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
(PRL 19.06.2006, cond-mat/0606604 23 Jun 2006, published 29 December 2006)
PACS: 71.10.-w; 75.10.Dg
Keywords: electronic structure, crystal field, spin-orbit coupling, NiO
Pole krystaliczne – problem polskich fizyków ciała stałego
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(http://www.e-physica.pl; Email: sfradwan@cyf-kr.edu.pl) April 2008; (published 30 online: www.actaphysica.eu)
“Experiments are the only means of knowledge at our disposal. The rest is poetry, imagination.” (Max Planck)
W latach 2001-2004 w dyskusji o podstawowych problemach współczesnej fizyki ciała stałego wzięli udział polscy profesorowie: Prof. Prof. K. Krop, H. Szymczak, R. Micnas, J. Sznajd (A) i K. I. Wysokiński (B) (Acta Physica 12-13 (2007)). Na późniejszym etapie w 2004 roku jeszcze Prof. A. M. Oleś (C) i Prof. J. Klamut (D) – ich opinie zawarte są w obecnym numerze. Dyskusja ta zamiast w normalnej prasie naukowej odbyła się w procesie administracyjnym nad wnioskiem profesorskim z 2001 roku dla dr hab. R. J. Radwańskiego. Dokumenty związane z tym wnioskiem zostały opublikowane w numerze 11 Acta Physica. Już poprzednie opinie ukazały wzajemną sprzeczność recenzentów odnośnie istnienia pola krystalicznego w związkach metali przejściowych. Prof. J. Klamut twierdzi, że pola krystalicznego nie ma w ”materiałach, które przewodzą prąd elektryczny” uważając stosowanie modelu pola krystalicznego w takich materiałach ”z natury rzeczy za błędny”. Istnienie pola krystalicznego jest prawie oczywiste dla Prof. H. Szymczaka – jednocześnie Prof. J. Klamut w całej rozciągłości popiera wnioski recenzji Prof. H. Szymczaka. Z drugiej strony istnienie pola krystalicznego ”w materiałach, które przewodzą prąd elektryczny” udowodniły moje badania eksperymentalne z Prof. Franse jak i ostatnie badania Prof. Steglicha (odkrycie w 2003 roku stanu zlokalizowanego w ciężko-fermionowym związku metalicznym YbRh2Si2). Obaj ci wielcy fizycy-eksperymentatorzy zostali w ostatnich latach uhonorowani przez INTiBS najwyższą godnością, Honorowego Profesora i to przy znaczącym udziale Pana Profesora Klamuta. Aby to wszystko zrozumieć trzeba posiadać dobrą wiedzę, … ale raczej nie z fizyki.
ODWOŁANIE do Centralnej Komisji d/s Tytułu Naukowego i Stopni Naukowych z wnioskiem o powtórne rozpatrzenie datowane 24.05.2003, zarejestrowane w biurze: CK 11.06.2003
Pałac Kultury i Nauki, 00-901 Warszawa
Dr hab. Ryszard Radwanski
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
ul. Św. Filipa 5/7, 31-150 Kraków tel. 012 6336146; email: sfradwan@cyf-kr.edu.pl)
(published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
W związku z decyzją Centralnej Komisji d/s Tytułu Naukowego i Stopni Naukowych nr BCK-V-P-1262/02 z 24 marca 2003 [Acta Physica 12-13, 50 (2007)] odmawiająca przedstawienia mnie do tytułu naukowego profesora nauk fizycznych, działając na podstawie art.17 ust.2 w związku z art. 27 ust.2 „Ustawy o tytule naukowym i stopniach naukowych“ z 1990 roku (lub art. 19 ust.2 w związku z art.28 ust.2 nowej „Ustawy …” z 14.03.2003) wnoszę o ponowne rozpatrzenie sprawy.
Podejście naukowe i metodologia badań naukowych związków metali przejściowych ♠
Ryszard Radwanski∗
Center of Solid State Physics; SntFilip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(see earlier Acta Physica 11, October 31, 2007;
published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
Problemem naukowym, nad którym pracuję już ponad 25 lat, jest teoretyczne wyjaśnienie właściwości związków zawierających atomy metali przejściowych z grupy 4f , 5f i 3d. Problem ten rozwiązuję poprzez powiązanie makroskopowo obserwowanych właściwości związków z nisko-energetyczną strukturą elektronową. Moją podstawową ideą naukową jest przekonanie, że właściwości związków metali przejściowych w dużej mierze wynikają z dyskretnej nisko-energetycznej struktury elektronowej. Z kolei ta dyskretna nisko-energetyczna struktura elektronowa jest w dużym stopniu określana przez pole krystaliczne i oddziaływanie spin-orbita. Mówiąc inaczej, postuluję, że atom metalu przejściowego, stając się częścią ciała stałego, w bardzo dużym stopniu zachowuje swoją wewnętrzną strukturę. Ta wewnętrzna struktura zależy oczywiście od rodzaju związku, od tworzących związek partnerów i realizowanego stopnia utlenienia. Taki paramagnetyczny jon z bogatą wewnętrzną strukturą elektronową bierze udział we wszystkich zjawiskach kolektywnych istniejących w ciele stałym.
Publikacje dr hab. R. J. Radwański opublikowane po przedstawieniu wniosku o tytuł profesora, tj. od 8.05.2001 do 10.05.2003♠
Wcześniejsze 126 publikacji: Acta Physica 11 (2007) 19
R. J. Radwanski∗
prof. nadzw. w Akademii Pedagogicznej w Krakowie
(published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
źródło: http://zatoka.icm.edu.pl/OVIDWEB/ovidweb.cgi Razem za okres 8.05.2001-1.05.2003: 13 publikacji
- Ropka i R. J. Radwanski, The Jahn-Teller–effect formation of the non-magnetic state of the Co3+ ion in LaCoO3, Physica B 312-313, 777 (2002).
- Michalski, R. J. Radwanski i Z. Ropka, Anisotropic magne- tic properties of ErRu2Si2 as a consequence of the tetragonal structure, Physica B 312-313, 858 (2002).
- Ropka i R. J. Radwanski, Disappearance of the Co magnetic moment in LaCoO3, Czech. J. Phys. 52, A265 (2002).
- J. Radwanski, R. Michalski i Z. Ropka, Origin of anomalous temperature dependence of the magnetic susceptibility of BaVS3 and MgV2O5, Physica B 312-313, 628 (2002).
- J. Radwanski, Z. Ropka i R. Michalski, A new approach to the crystal-field theory – the orbital magnetism in 3d-ion compounds, w: Proc. of the IX School of the High-Tc superconductivity, Krynica, Poland, June 10-14 (2001) Acta Phys. Polonica B, s. 189 (2002).
- Ropka i R. J. Radwanski, Jahn-Teller effect as the reason of the non-magnetic state of LaCoO3, w: Proc. of the IX School of the High- Tc superconductivity, Krynica, Poland, June 10-14 (2001) Acta Phys. Polonica B, s. 197 (2002).
- J. Radwanski, R. Michalski, Z. Ropka i A. Blaut, Crystal-field interactions and magnetism in rare-earth transition-metal intermetallic compounds, Physica B 319, 78 (2002).
- Michalski, A. Blaut i R. J. Radwanski, What is the reason for different magnetic properties of the compounds TmRu2Si2 and YbRu2Si2 among the RRu2Si2 compounds?, Acta Phys. Polonica B 34, 1565 (2003).
- Blaut, R. Michalski, M. Kocor, Z. Ropka, A. J. Baran i R. J. Radwanski, Electronic structure and magnetism of intermetallic NdAl2, Acta Phys. Polonica B 34, 1261 (2003).
- J. Radwanski, Z. Ropka, R. Michalski i A. Blaut, Magnetic phase transitions and orbital magnetism in the Mott insulator FeBr2, UO2 and in ErNi5, Acta Phys. Polonica B 34, 1575 (2003).
- Ropka i R. J. Radwanski, The loss of Magnetism in FeS under high pressures, Phys. Stat. Sol. A 196, 275 (2003).
- Ropka, R. J. Radwanski, A. J. Baran, Electronic structure and magnetism of Sr2RuO4, Physica C 387, 262 (2003).
- Ropka, R. J. Radwanski, 5D term origin of the excited triplet in LaCoO3, Phys. Rev. B 67, 172401 (2003).
Sporządził w Krakowie w dniu 10 maja 2003 roku R. J. Radwański.
♠ załącznik nr 6 do odwołania do Centralnej Komisji d/s Tytułu Naukowego i Stopni Naukowych z dnia 24.05.2003
CYTOWANIA PUBLIKACJI R. J. Radwanski♠ na dzień 24.04.2002 uzyskane dzięki uprzejmości pana prof. A. M. Olesia w Stutgarcie
(published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
Całkowita liczba publikacji 177, z czego 118 w SCI, w latach 1966-2002 Liczba cytowań 1432
Date: Wed, 24 Apr 2002 08:54:57 +0200
From: Werner Marx w.marx@fkf.mpg.de Subject: Zitierungen
Autor: R.J. RADWANSKI bzw R. RADWANSKI
Anzahl Publikationen: 177 (118 im SCI) Zeitfenster der Publikationen: 1966-2002 Anzahl Zitierungen: 1432 (einschl. Eigenzitate) Zeitfenster der Zitierungen: 1974-2002 Recherchedatum: 24.04.02
Spalte 1: Fortlaufende Nummer;
Spalte 2: Anzahl der Zitierungen zum Recherchedat. ab Spalte 3: Kurzform der zitierten Publikationen
Opinia w sprawie wniosku o ponowne rozpatrzenie sprawy nadania tytułu naukowego profesora Panu drowi hab. Ryszardowi Janowi Radwańskiemu
(napisana styczeń 2004)
Prof. dr hab. A. M. Oleś
Super-Recenzent C Centralnej Komisji ds SiTN
Uniwersytet Jagielloński Instytut Fizyki,
Zakład Teorii Ciała Stałego ul. Reymonta 4, Kraków
(written January 2004, published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
Pan dr hab. Ryszard Jan Radwański urodził się 18 sierpnia 1950 roku w Przemyślu. Uzyskał stopień doktora habilitowanego na podstawie rozprawy habilitacyjnej pod tytułem ”Oddziaływania wymienne i anizotropia magnetokrystaliczna w związkach ziemia rzadka z metalem przejściowym 3d” na mocy uchwały Rady Naukowej Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk w Warszawie z dnia 15 lutego 1990 roku. Jest zatrudniony w Instytucie Fizyki Akademii Pedagogicznej w Krakowie, gdzie pracuje od 1994 roku na stanowisku profesora nadzwyczajnego.
Postępowanie w sprawie wniosku o nadanie Panu drowi hab. Ryszardowi J. Radwańskiemu tytułu profesora przeprowadziła Rada Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Opinia z 04.04.2004 w sprawie wniosku o ponowne rozpatrzenie sprawy nadania tytułu naukowego profesora Panu drowi hab. Ryszardowi Janowi Radwańskiemu
Prof. dr hab. Jan Klamut
Super-Recenzent D Centralnej Komisji ds SiTN
Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN,
ul. Okólna, 50-950 Wrocław 2
(written 4.04.2004; published 30 April 2008; online: www.actaphysica.eu)
Dr hab. Ryszard Radwański, profesor nadzwyczajny Akademii Pe- dagogicznej w Krakowie, urodzony w 1950 roku, absolwent Wydziału Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego, stopień naukowy doktora nauk fi- zycznych uzyskał w roku 1974, w trakcie pracy na AGH w Krakowie na podstawie pracy doktorskiej po tytułem „Rozszerzalność termiczna związków międzymetalicznych Dy2(Fe1−xMx)17 (M=Al, Co)”. Promo- torem w przewodzie był prof. dr hab. K. Krop. Stopień dr hab. nauk fi- zycznych dr hab. R. Radwański uzyskał na podstawie rozprawy pt. „Od- działywania wymienne i anizotropia magnetokrystaliczna w związkach ziem rzadkich z metalem przejściowym”, na podstawie decyzji Rady Naukowej Instytutu Fizyki PAN w Warszawie. Postępowanie w sprawie nadania tytułu profesora nauk fizycznych w Jego sprawie, na wniosek Rady Wydziału Matematyczno – Fizyczno – Technicznego Akademii Pe- dagogicznej w Krakowie, zostało przeprowadzone przez Radę Wydziału Fizyki i Techniki Jądrowej AGH w Krakowie i zostało zakończone pozytywną decyzją tej Rady o wystąpienie do Prezydenta RP o nadanie tego tytułu.
Decyzja CK z 31.05.2004
Electronic structure and magnetism of a ferromagnetic insulator Cs2AgF4: explanation for a lilac colour and a prediction for the anisotropic g factor
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
(arXiv:0804.4111v1, 25 April 2008; under the author rights and law protection of the Phys. Rev. Lett., LP10974, and of the American Phys. Society from 7 February 2008; published 31 May 2008; online: www.actaphysica.eu)
Magnetic properties of stechiometric Cs2AgF4 have been calculated within a very strong correlation limit taking into account a low- symmetry crystal field and the intra-atomic spin-orbit coupling of the Ag2+ ion. We consistently explain the insulating ground state and the magnetic state revealing the spin gap of 2.6 meV below Tc of 14.9 K. A d − d excitation of 2.0-2.3 eV related to the t2g–eg promotion energy (=10Dq) is a reason for the lilac colour of Cs2AgF4. Our approach can be experimentally verified by the measurement of the g factor (gz=2.12 and gy =2.52) and the absorption energy at 2.0-2.3 eV.
PACS: 75.10.-b, 71.10.-w, 75.10.Dg
Keywords: 4d magnetism, Crystal Field, electronic structure, 4d fluorides, Cs2AgF4, Ag2+
The atomic-start description of NiO♠
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
(arXiv:cond-mat/0503407v1, 16 March 2005; see to Acta Physica 1 (2007) 26; published 31 May 2008; online: www.actaphysica.eu)
We have calculated magnetic properties and the electronic structure of NiO both in the paramagnetic and in magnetically-ordered state as well as zero-temperature properties and thermodynamics within the strongly-correlated crystal-field approach. It is in agreement with a Mott’s suggestion that NiO is an insulator due to strong electron correlations. We have quantified crystal-field, spin-orbit and magnetic interactions of the Ni2+ ion in NiO. We have obtained that Edd ECF (=2.0 eV) Es−o(=0.29 eV) Emag(=0.07 eV). The orbital moment of 0.54 μB amounts at 0 K, in the magnetically-ordered state, to about 20% of the total moment (2.53 μB). Our studies indicate that it is the highest time to ”unquench” orbital magnetic moment in 3d solid-state physics and the necessity to take always into account strong intra-atomic correlations among d electrons and the intra-atomic spin-orbit coupling.
PACS: 75.25.+z, 75.10.Dg
Keywords: Crystalline Electric Field, 3d oxides, magnetism, spin-orbit coupling, NiO
Comment on Phys. Rev. Lett. paper: ”LiV2O4: A heavy fermion transition metal oxide”
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(under the law protection of Phys. Rev. Lett. from 20.06.97, registered LGK642; published 31 May 2008; online: www.actaphysica.eu)
An interpretation of electronic and magnetic properties of LiV2O4, including the heavy-fermion behavior, reported by Kondo et al. (Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 3729) with localized d-electrons, has been presented as being superior to a Fermi-liquid delocalizated d-electron model. It is pointed out that crystal-field and relativistic effects are very important for details of the low-energy, <10 meV, electronic structure.
PACS: 71.70.Ch, 75.20.Hr, 75.40.Cx
Keywords: heavy fermion behavior, crystal field, spin-orbit coupling
Comment on Phys. Rev. B paper: ”t2g versus all 3d localization in LaMO3 perovskites (M=Ti-Cu): First-principles study”
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
(under the law protection of Phys. Rev. B from 24.06.97, BFK631; Revised/Shortened version: 5.08.1997; published 31 May 2008; online: www.actaphysica.eu)
Solovyev et al. [1] have presented results of band-structure calculations for LaMO3 perovskites (M=Ti-Cu) within the local-density approximation. I point out that these calculations have little correspondence to the reality as they do not take into account i) the spin-orbit (s-o) coupling and ii) the Zeeman effect. It is claimed that the spin-orbit coupling has to be taken into account for any meaningful discussion of 3d paramagnetic ions because it substantially modifies the electronic structure, its low-energy part in particular, the local ground state and its magnetic moment.
PACS: 71.10.-w, 75.10.-b, 75.10.Dg
Keywords: 3d compounds, crystal field, spin-orbit coupling, LaMO3
Orbital moment in NiO
R. J. Radwanski∗
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
Institute of Physics, Pedagogical University, 30-084 Krakow, Poland
Z. Ropka
Center of Solid State Physics; Snt. Filip 5, 31-150 Krakow, Poland
(version 20 October 1999; under the law protection of Phys. Rev. Lett. from 8 June, 1999, LF7313 with the discriminating decision of Editor-in-Chief M. Blume of March 7, 2000; put 22 May 2000 to arXiv:cond-mat/0005358; the main results published in Acta Phys. Pol. A 97, 963 (2000); First-principles description of NiO – see Acta Physica 1 (2006) 26; published 31 July 2008; online: www.actaphysica.eu)
The orbital and spin moment of the Ni2+ ion in NiO has been calculated within the quasi-atomic approach. The orbital moment of 0.54 μB amounts at 0 K, in the magnetically-ordered state, to more than 20% of the total moment (2.53 μB). For this outcome, being in nice agreement with the recent experimental finding, taking into account the spin-orbit coupling is indispensable.
PACS: 75.10, 75.30
Keywords: magnetic moment, crystal field, Ni2+ ion, 3d system, spin-orbit coupling, NiO