面心立方晶格中的竞争多极序：在锇双钙钛矿中的应用
强关联电子
2022-04-26 v3
摘要
在具有强自旋轨道耦合的5d^2 Mott绝缘体中，最低赝自旋态形成非Kramers双重态，其携带四极和八极矩。一类磁性离子构成面心立方(fcc)晶格的双钙钛矿家族被认为会展现八极序，提供了d轨道系统中罕见的例子。所提出的序需要铁磁(FM)八极相互作用，因为反铁磁(AFM)伊辛模型在fcc晶格上高度受阻。近来针对多种晶格推导了微观模型：当仅考虑主导的轨道间与轨道内跳跃积分时，对于共边八面体几何发现了AFM伊辛八极和键依赖的四极相互作用。在此我们研究所有可能的轨道内与轨道间交换过程，并报道两种轨道内交换的干涉产生了FM八极相互作用。将强耦合展开结果与密度泛函理论得到的紧束缚参数结合，我们估算了锇双钙钛矿BaBOsO（B=Mg,Cd,Ca）的交换相互作用。利用经典蒙特卡洛模拟，我们发现这些系统接近AFM I型四极与FM八极序之间的相边界。我们还发现，超出二阶微扰理论的交换过程（包括经由赝自旋三重态的虚过程）可能稳定八极序。
引用
@article{arxiv.2109.08104,
title = {Competing multipolar orders in a face-centered cubic lattice: Application to the osmium double perovskites},
author = {Derek Churchill and Hae-Young Kee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08104},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 6 figures, published version