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自旋轨道耦合和 Hubbard $U$ 对 IrO$_2$ 电子结构的影响

强关联电子 2014-04-25 v1

摘要

我们详细研究了 IrO2_2 的电子结构,包括自旋轨道耦合 (SOC) 和电子 - 电子相互作用,分别在 GGA+U 和 GGA+DMFT 近似下进行。我们的计算表明,费米能级处的 Ir t2g_{2g} 态在很大程度上保留了 Jeff_{\rm eff} = 12\frac{1}{2} 的特征,表明这种复杂的自旋轨道纠缠态即使在金属性 IrO2_2 中也可能是稳健的。我们计算了 IrO2_2 基态随 UU 变化的相图,发现金属 - 绝缘体转变与磁相变重合,其中 SOC 的作用仅是降低转变所需的 UU 临界值。我们还发现,如 GGA+DMFT 计算所给出的动态关联倾向于抑制自旋分裂,对于中等大小的 Hubbard UU 值产生泡利顺磁金属。我们计算的包含 SOC 的光谱和光发射光谱与实验吻合良好,证明了 SOC 在 IrO2_2 中的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.5991,
  title  = {Effect of spin orbit coupling and Hubbard $U$ on the electronic structure of IrO$_2$},
  author = {S. K. Panda and S. Bhowal and A. Delin and O. Eriksson and I. Dasgupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.5991},
  year   = {2014}
}