超交换耦合(superexchange coupling):一种间接的磁性离子—磁性离子相互作用。当两个磁性离子(如过渡金属离子)之间不直接相邻时,它们可以通过中间的非磁性阴离子(常见如 O²⁻)的电子跃迁/轨道重叠实现自旋关联,常导致反铁磁耦合(也可能在特定几何与轨道占据下出现铁磁分量)。主要用于解释许多氧化物、钙钛矿材料中的磁序来源。
/ˌsuːpərɪksˈtʃeɪndʒ ˈkʌplɪŋ/
Superexchange coupling can make two metal ions align antiparallel through an oxygen atom.
超交换耦合可以让两个金属离子通过一个氧原子呈反平行排列。
In many transition-metal oxides, the strength and sign of superexchange coupling depend sensitively on the metal–oxygen–metal bond angle and orbital occupancy.
在许多过渡金属氧化物中,超交换耦合的强度与正负号会对“金属–氧–金属”的键角和轨道占据情况高度敏感。
superexchange 由 *super-*(“超、越过”)+ exchange(“交换相互作用”)构成,意在强调这是一种“越过中间原子”实现的交换作用(区别于相邻磁性离子之间的直接交换)。该概念在凝聚态物理与磁学中由 20 世纪中期的理论工作系统化,尤以 P. W. Anderson 对超交换机制的量子理论阐述最具代表性;随后 Goodenough–Kanamori 规则为“何时偏反铁磁/铁磁”提供了经验与对称性层面的判断框架。