高压下 Na$_{2}$IrO$_{3}$ 的键序与相变

蜂窝晶格上自旋-1/2 的 Kitaev 模型支持退化的拓扑基态，并可能在拓扑量子计算中有用。由于自旋轨道和晶体场效应产生的有效 $J_{\text{eff}}=1/2$ 低能激发，具有 Ir 离子蜂窝晶格的 Na$_{2}$IrO$_{3}$ 作为实现该模型的候选材料已被广泛研究。由于 Kitaev 模型的最终实现一直难以捉摸，调控候选材料朝此方向努力极为可取且具挑战性。众所周知，外压常导致材料几何与电子结构的剧烈变化。本工作中，通过第一性原理计算考察了 Na$_{2}$IrO$_{3}$ 的高压相图。发现 Na$_{2}$IrO$_{3}$ 经历一系列结构与磁相变，从空间群 $C2/m$ 的磁有序相变为两个键序非磁相。这些高压相中的低能激发可很好地由 $J_{\text{eff}}=1/2$ 态描述。