铁基超导体的铬类似物

我们从理论上研究了 $d^4$ (Cr$^{2+}$) 化合物 BaCr$_2$As$_2$，并表明尽管电子结构存在不可忽略的差异，其多体物理却反映了 BaFe$_2$As$_2$ 的情况，后者具有 $d^6$ (Fe$^{2+}$) 构型。这反映了围绕半满 $d^5$ Mott 绝缘态的电子关联效应的对称性。实验已知的金属反铁磁相被动力学平均场理论正确建模，对于实际的相互作用值，它显示出量级为 $\sim$2 的适度质量增强。如果由于更强的相互作用导致有序磁矩增大，该值会减小。该 $d^4$ 系统的反铁磁相图与为 $d^6$ 系统计算的相图相似。相应地，在顺磁相中，半满 Mott 绝缘体的影响表现为从弱关联到轨道分化的“洪德金属（Hund's metal）”相的跨接，这反映了 $d^6$ 铁化合物中的类似现象，包括在普通相与洪德金属前沿紧邻区域内压缩率的强烈增强。实验证据和我们的理论描述将 BaCr$_2$As$_2$ 置于略低于该跨接的相互作用强度处，这意味着负压力和/或电子掺杂（例如 Cr $\rightarrow$ Mn,Fe 或 Ba $\rightarrow$ Sc,Y,La）可能强烈增强压缩率，从而可能在此非超导化合物中诱导配对不稳定性。