含 Ir6+(5d3) 离子的新型二聚铱酸盐 Ba13Ir6O30 中的新奇基态
强关联电子
2019-08-28 v1
摘要
我们合成并研究了一种新的铱酸盐 Ba13Ir6O30，其具有不寻常的 Ir 氧化态：2/3 的 Ir6+(5d3) 离子和 1/3 的 Ir5+(5d4) 离子。其晶体结构以面共享 IrO6 八面体二聚体和 IrO6 单体为特征，它们通过长的锯齿状 Ir-O-Ba-O-Ir 路径连接。尽管如此，Ba13Ir6O30 在 TN1 = 4.7 K 和 TN2 = 1.6 K 处表现出两个转变。该磁有序伴随着在 TN2 以下高达 200 mJ/mole K 的 Sommerfeld 系数，表明共存的自旋阻挫/无序态持续至至少 0.05 K。该铱酸盐具有异常大的 Jeff=3/2 自由度，这由含 Ir6+ 离子的单体中强自旋轨道相互作用（SOI）以及由 Ir5+ 和 Ir6+ 离子占据的二聚体中分子轨道与 SOI 的联合效应所促成。磁化强度和热容所展现的特征表明，共价性、SOI 与大有効自旋的组合导致了高度阻挫的亚铁磁有序，并可能形成 skyrmion 晶体，这是这种新型高自旋铱酸盐的新奇之处。
引用
@article{arxiv.1905.03891,
title = {A Novel ground state in a new dimer iridate Ba13Ir6O30 with Ir6+(5d3) Ions},
author = {Hengdi Zhao and Feng Ye and Hao Zheng and Bing Hu and Yifei Ni and Yu Zhang and Itamar Kimchi and Gang Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03891},
year = {2019}
}
备注
5 figures