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ARPES 对短程反铁磁关联的敏感性

强关联电子 2015-07-02 v1 超导电性

摘要

角分辨光电子能谱(ARPES)是揭示层状材料电子性质的最有力技术之一,并且在过去几十年中,它在理解铜氧化物、磷属化物及其他当前受关注材料的能带结构方面取得了显著进展。另一方面,它在缺乏费米面的 Mott-Hubbard 绝缘体材料中的应用则较为有限。在此,我们表明,在这些电子自旋局域化的后一类材料中,ARPES 可以提供关于自旋关联的重要信息,这些信息可补充中子散射实验所得的结果。选择 Sr2_2Cu1x_{1-x}Znx_xO2_2Cl2_2(平方晶格上稀释自旋 S=1/2S=1/2 反铁磁体(AF)的原型)作为测试用例,并建立了 ARPES 得出的 AF 区边界之外谱权重的振幅与由 35^{35}Cl NMR 估计的自旋关联长度 ξ\xi 之间的直接对应关系。研究发现,即使关联长度仅为几个晶格常数,在回弯能带中也存在显著的谱权重,且其明显依赖于 ξ\xi。此外,该谱权重的温度依赖性被发现与依赖于 xx 的自旋刚度成比例。这些发现证明 ARPES 技术对短程关联非常敏感,并讨论了其在理解铜氧化物中电子关联方面的相关性。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.02932,
  title  = {ARPES sensitivity to short-range antiferromagnetic correlations},
  author = {R. Wallauer and S. Sanna and E. Lahoud and P. Carretta and A. Kanigel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.02932},
  year   = {2015}
}