研究人員在 Sr2IrO4 中的磁性超交換耦合中發(fā)現(xiàn)了兩種可能的莫特絕緣圖片

最近，一個研究小組在 Sr2IrO4 中發(fā)現(xiàn)了兩個可能的磁相互作用圖像，這標(biāo)志著 Sr2IrO45d 締合系統(tǒng)中磁超交換耦合研究的新進(jìn)展。

該團(tuán)隊由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院(HFIPS)固體物理研究所(ISSP)的張國仁博士領(lǐng)導(dǎo)，與德國于利希研究中心的研究人員合作。

“我們通過結(jié)合不同的理論研究了莫特絕緣圖中 Sr2IrO4中的磁耦合，”張國仁說，“并確定了它們的兩種可能情況。”

他們研究了強(qiáng)到中等耦合機(jī)制中的磁相互作用。超交換贗自旋張量被計算到四階，并分析了它們對篩選的庫侖相互作用積分 U 和 J 以及晶體場分裂的依賴性。由于項(xiàng)抵消，實(shí)驗(yàn)性最近鄰耦合在整個現(xiàn)實(shí)值范圍內(nèi)都可以很好地再現(xiàn)。

他們發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象。增加 Hund 規(guī)則耦合 J 可能導(dǎo)致大的四階貢獻(xiàn)。這就是為什么從自旋波色散中提取鐵磁次最近鄰耦合的原因。

這種狀態(tài)的特征在于相當(dāng)大的環(huán)交換 K。對于 (U,J) 值，產(chǎn)生具有半填充 jeff =1/2 狀態(tài)的莫特絕緣體，但即使間隙很小，四階項(xiàng)仍然很小。

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