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Ba$_4$(Ru$_{0.92}$Ir$_{0.08}$)$_3$O$_{10}$ 中共存铁磁自旋与远距离磁有序

强关联电子 2026-03-09 v1

摘要

我们利用中子衍射、磁化抗性测量、原子模型模拟和第一性原理计算,研究稀释 Ir 取代对三聚体基Ru酸盐Ba4_4Ru3_3O10_{10}磁性的影响。中子衍射显示,Ir 掺杂保持了锯齿形反铁磁结构及其有序磁矩大小,其中磁矩仅位于每个Ru3O12\rm Ru_3O_{12}三聚体的两个外侧Ru(2)位点,而中心Ru(1)位点保持非磁性。Néel 温度在8% Ir 掺杂后从≈105 K降至84.0(1) K,磁化抗性揭示出显著的低温柯西类上升,表明铁磁自旋与长程反铁磁有序共存。密度力学计算显示,Ir优先占据中心Ru(1)位点,其扩展的5d轨道破坏了Ru-Ru分子轨道网络及轨间/轨内交换路径。纳入该铁磁稀释的原子模型模拟再现了被抑制的有序温度以及有序与铁磁成分的共存。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.05715,
  title  = {Coexisting Paramagnetic Spins and Long-Range Magnetic Order in Ba$_4$(Ru$_{0.92}$Ir$_{0.08}$)$_3$O$_{10}$},
  author = {Farhan Islam and Jiasen Guo and Wei Tian and Bing Li and Xudong Huai and Thao T. Tran and Gang Cao and Zachary Morgan and Feng Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05715},
  year   = {2026}
}