Na$_2$IrO$_3$磁结构的计算研究

蜂窝状铱酸盐 Na$_2$IrO$_3$ 的磁结构对其奇异性质至关重要。实验已确定其磁序为锯齿形反铁磁序。然而，此前将有序磁矩归属于 $\bm{a}$ 轴仅是暂定的。我们利用第一性原理方法考察了 Na$_{2}$IrO$_{3}$ 的磁结构。计算表明，当锯齿形反铁磁序沿 $\bm{g}\approx\bm{a}+\bm{c}$ 方向磁化时，总能量最小。这种磁构型可以通过在最近邻 Kitaev-Heisenberg 模型中加入各向异性相互作用来解释。我们还计算了自旋波谱，其中计算出的 $10.4$ meV 自旋隙原则上可通过未来的非弹性中子散射实验进行测量。最后我们强调，我们的提议与所有已知的实验证据一致，包括最相关的共振 X 射线磁散射测量结果 [X. Liu \emph{et al.} {Phys. Rev. B} \textbf{83}, 220403(R) (2011)]。