El mecanismo de doble intercambio es un tipo de intercambio magnético que puede surgir entre iones en diferentes estados de oxidación . Propuesta por primera vez por Clarence Zener , [1] esta teoría predice la relativa facilidad con la que un electrón puede intercambiarse entre dos especies y tiene implicaciones importantes para determinar si los materiales son ferromagnéticos , antiferromagnéticos o exhiben magnetismo espiral. [2] Por ejemplo, considere la interacción de 180 grados de Mn - O -Mn en la que los orbitales "e g " de Mn interactúan directamente con los orbitales "2p" de O, y uno de los iones Mn tiene más electrones que el otro. En el estado fundamental , los electrones en cada ion Mn están alineados de acuerdo con la regla de Hund :
Si el O cede su electrón de espín ascendente al Mn 4+ , su orbital vacante puede ser ocupado por un electrón del Mn 3+ . Al final del proceso, un electrón se ha movido entre los iones metálicos vecinos, conservando su espín. El doble intercambio predice que este movimiento de electrones de una especie a otra se facilitará más fácilmente si los electrones no tienen que cambiar la dirección del espín para cumplir con las reglas de Hund cuando están en la especie aceptora. La capacidad de saltar (deslocalizarse) reduce la energía cinética. [ cita requerida ] Por lo tanto, el ahorro total de energía puede conducir a la alineación ferromagnética de los iones vecinos.
Este modelo es superficialmente similar al de superintercambio . Sin embargo, en el superintercambio, se produce una alineación ferromagnética o antiferromagnética entre dos átomos con la misma valencia (número de electrones); mientras que en el doble intercambio, la interacción se produce solo cuando un átomo tiene un electrón extra en comparación con el otro. [1] [3]
