阴离子关联诱导的金红石型反铁磁体中的非相对论自旋劈裂
材料科学
2025-12-16 v1 强关联电子
摘要
许多非相对论自旋劈裂(NRSS)或反铁磁性的研究聚焦于理想化的、完美有序的晶体,依赖基于对称性的方法来识别候选材料。在这里,我们从理论上研究了局部短程有序(SRO)如何影响部分有序共线反铁磁氟化铁氧(FeOF)中能带的NRSS。利用团簇展开方法,我们识别出四种近简并结构(每个化学式单位的能量差 meV),代表局部面间O/F关联的不同快照。我们的密度泛函理论(DFT)结果表明,在所有四种结构中 -M 方向均存在稳健的NRSS,尽管缺乏长程有序。劈裂的大小和特性对阴离子关联的具体方向高度敏感,这些效应在高对称性平均结构中未能被完全捕捉。特别地,两种构型( 和 )表现出在有序FeF和FeOF的虚拟晶体近似模型中不存在的 点自旋劈裂。我们进一步预测了不同的磁光克尔效应(MOKE)特征,使实验探测SRO驱动的电子结构变化成为可能。这些结果表明异阴离子化合物是NRSS反铁磁体的一个有前景的设计空间,已合成的FeOF表现出显著高于FeF(79 K)的奈尔温度(315 K)。
引用
@article{arxiv.2512.12179,
title = {Anion correlation induced nonrelativistic spin splitting in rutile antiferromagnets},
author = {Siddhartha S. Nathan and Danilo Puggioni and Linding Yuan and James M. Rondinelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12179},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 5 main figures, 4 appendix figures