Relativistic band-structure calculations for electronic properties of actinide dioxides

二酸化アクチノイドの電子物性に対する相対論的バンド計算

眞榮平 孝裕*; 堀田 貴嗣

Maehira, Takahiro*; Hotta, Takashi

局所密度近似に基づく相対論的線形増強平面波法を用いて、二酸化アクチノイドAnO(An=Th, U, Np, Pu)のエネルギーバンド構造を調べた。フェルミエネルギー近傍において、アクチノイドイオンの5f電子と酸素イオンの2p電子が混成して主要なバンドを形成しているが、その5f電子状態は、局所的な結晶場スキームと矛盾する場合があることを見いだした。5f電子の結晶場状態に着目しながら、局所密度近似を二酸化アクチノイドに適用する場合の問題点を議論する。

Energy band structures of actinide dioxides AnO (An=Th, U, Np, and Pu) are investigated by a relativistic linear augmented-plane-wave method with the exchange-correlation potential in a local density approximation (LDA). It is found in common that the energy bands in the vicinity of the Fermi level are mainly due to the hybridization between actinide 5f and oxygen 2p electrons. By focusing on the crystalline electric field states, we point out the problem in the application of the LDA to AnO.