临界链间耦合与各向异性对Haldane链的影响

A. K. Bera; B. Lake; A. T. M. N. Islam; O. Janson; H. Rosner; A. Schneidewind; J. T. Park; E. Wheeler; S. Zander

doi:10.1103/PhysRevB.91.144414

临界链间耦合与各向异性对Haldane链的影响

强关联电子 2015-06-02 v1

作者: A. K. Bera , B. Lake , A. T. M. N. Islam , O. Janson , H. Rosner , A. Schneidewind , J. T. Park , E. Wheeler , S. Zander

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

通过针对模型化合物SrNi $_2$ V $_2$ O $_8$ 的单晶非弹性中子散射和密度泛函理论(DFT)计算，研究了链间耦合与各向异性对Haldane链的影响。发现了对低能激发谱的显著影响：由于复杂的链间耦合，Haldane能隙( $\Delta_0 \approx 0.41J$ ；其中 $J$ 为链内交换相互作用)被不同反铁磁区中心处的三个能量极小值所取代。此外，三重态由单离子各向异性分裂为两个分支。通过随机相近似(RPA)方法分析中子散射谱，获得了关于链内与链间相互作用以及单离子各向异性的定量信息。由实验谱分析发现了多种竞争链间相互作用的存在，并得到DFT计算的证实。链间相互作用比最近邻链内相互作用 $J$ = 8.7~meV弱两个数量级。DFT计算揭示，主导的链内最近邻相互作用通过涉及V离子空 $d$ 轨道的非平凡扩展超交换路径Ni--O--V--O--Ni发生。本单晶研究还使我们能将SrNi $_2$ V $_2$ O $_8$ 正确定位于理论 $D$ - $J_{\perp}$ 相图[T. Sakai and M. Takahashi, Phys. Rev. B 42, 4537 (1990)]中，显示其位于自旋液体相内。

关键词

Haldane链链间耦合单离子各向异性非弹性中子散射密度泛函理论 SrNi2V2O8 自旋液体相

引用

@article{arxiv.1504.02400,
  title  = {Consequences of critical interchain couplings and anisotropy on a Haldane chain},
  author = {A. K. Bera and B. Lake and A. T. M. N. Islam and O. Janson and H. Rosner and A. Schneidewind and J. T. Park and E. Wheeler and S. Zander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02400},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 12 figures, 3 tables PRB (accepted). in Phys. Rev. B (2015)

临界链间耦合与各向异性对Haldane链的影响

摘要

关键词

引用

备注

相关论文