GaNb$_4$Se$_8$ 与 GaTa$_4$Se$_8$ 中的反极化转变
强关联电子
2022-12-19 v2 其他凝聚态物理
摘要
我们给出了空位尖晶石 GaNb4Se8 和 GaTa4Se8 单晶的介电、极化、电阻率、比热和磁化率数据，这些是具有显著自旋轨道耦合的四面体团簇基材料。我们聚焦于这些化合物中可能发生的反极化序，正如先前对同电子数的 GaNb4S8 所报道的那样，而在后者中自旋轨道耦合的作用较弱。我们的宽带介电谱研究揭示了两个体系在磁结构转变处本征介电常数的明显反常，这与反极化转变的预期相符。在 Nb 化合物的立方-立方转变处也观察到类似的反常，导致一个中间相的出现。与其他极性和反极性空位尖晶石类似，我们发现了低温下偶极弛豫动力学的迹象。对 GaNb4Se8 的极化测量揭示了在磁结构转变以下的弱铁电序，其要么叠加在反极化序之上，要么在结构畴壁上出现。温度依赖的直流电阻率证明了本质上是热激活的电荷输运，在不同相中具有不同的激活能。Ta 化合物在磁结构转变处电阻率的巨大阶跃式增加指向电子结构或电荷输运机制的根本改变。在低温下，电荷输运由带隙内杂质态主导，这也被用来解释这些化合物中的阻变现象。
引用
@article{arxiv.2206.15200,
title = {Antipolar transitions in GaNb$_4$Se$_8$ and GaTa$_4$Se$_8$},
author = {M. Winkler and L. Prodan and V. Tsurkan and P. Lunkenheimer and I. Kézsmárki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.15200},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 7 figures. Revised version as accepted for publication in Phys. Rev. B