X射线共振散射探测 Sr3Ir2O7 中的反铁磁序与磁畴
强关联电子
2012-08-31 v1
摘要
本文报道了在 Ir L2 和 L3 吸收边对双层铱酸盐化合物 Sr3Ir2O7 进行的详细 X 射线共振散射研究。利用 Ir L3 边的共振散射确定，Sr3Ir2O7 在 TN ≈ 230 K 以下是一个具有长程有序的反铁磁体，其有序波矢为 q = (1/2, 1/2, 0)。发现 L3 边的能量共振强度约为 L2 边的 30 倍。这一显著效应在单层化合物 Sr2IrO4 中也曾观察到，并与 Jeff = 1/2 自旋轨道绝缘体的观测相关联。我们的结果表明，尽管双层化合物因带宽增大而具有修正的电子结构，但强自旋轨道耦合对共振磁散射的影响仍然存在。利用 SARAh 程序，我们确定了磁序由两个磁畴组成，其传播矢量分别为 k1 = (1/2, 1/2, 0) 和 k2 = (1/2, -1/2, 0)。对聚焦 X 射线束在样品表面进行光栅扫描测量，得到了尺寸约为 100 微米的磁畴图像，分别具有奇数和偶数 L 分量。采用基于 muffin-tin 势的格林函数技术的全相对论单电子计算（FDMNES），计算了 L2,3 边共振的相对强度，比较了包含自旋轨道耦合和 Hubbard U 项的影响。对于包含自旋轨道耦合的计算，发现 L3 与 L2 边强度比很大（约 5）。加入 Hubbard U 项后，强度比的变化小于 5%。
引用
@article{arxiv.1201.1452,
title = {Antiferromagnetic order and domains in Sr3Ir2O7 probed by x-ray resonant scattering},
author = {S. Boseggia and R. Springell and H. C. Walker and A. T. Boothroyd and D. Prabhakaran and D. Wermeille and L. Bouchenoire and S. P. Collins and D. F. McMorrow},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1452},
year = {2012}
}
备注
9 pages, 9 figures