Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_{4}$ 在 $x=0.5$ 附近的自旋涨落竞争

我们在有效 Ru $t_{2g}$ 轨道 Hubbard 模型的基础上，利用随机相位近似，研究了 $0.5\leq x \leq 2$ 范围内顺磁态下 Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_{4}$ 电荷和自旋部分的静态磁化率。我们发现，对于 $x=0.5$ 的模型，$\boldq=(0,0)$ 和 $\boldq\sim(0.797\pi,0)$ 附近的几种自旋涨落模式得到了显著增强。这种增强源于旋转引起的该轨道电子结构修饰（即能带变平和费米能级附近态密度增加）导致的 $d_{xy}$ 轨道相应磁化率的增加。我们还发现，对于某个特殊模型，铁磁自旋涨落比 $x=0.5$ 的模型更强，而 $\boldq=(0,0)$ 和 $\boldq\sim (\pi,0)$ 附近的自旋涨落模式之间的竞争在该特殊模型中较弱；在该特殊模型中，$d_{xy}$ 轨道的范霍夫奇点 (vHs) 位于费米能级上。这些结果表明，通过用 Ca 替代 Sr 控制的 $d_{xy}$ 轨道 vHs 的位置是控制这种竞争的一个参数。我们提出，$d_{xy}$ 轨道在 $\boldq=(0,0)$ 和 $\boldq\sim (\pi,0)$ 附近的自旋涨落在 $x=0.5$ 附近的电子态中起着重要作用，这与所有电子都局域化的通常 Mott 相变临界性不同。