边共享相对论性 Mott 绝缘体中的电子激发：Na$_2$IrO$_3$

Beom Hyun Kim; G. Khaliullin; B. I. Min

doi:10.1103/PhysRevB.89.081109

边共享相对论性 Mott 绝缘体中的电子激发：Na$_2$IrO$_3$

强关联电子 2014-02-25 v3

作者: Beom Hyun Kim , G. Khaliullin , B. I. Min

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摘要

我们研究了 $j_{eff}$ = $\frac{1}{2}$ Mott 绝缘体 Na $_2$ IrO $_3$ 的激发谱。考虑到 Ir 离子的相对论性多重态结构，我们计算了光学电导率 $\sigma(\omega)$ 和共振非弹性 X 射线散射 (RIXS) 谱，其表现出与典型 $j_{eff}$ = $\frac{1}{2}$ 系统 Sr $_2$ IrO $_4$ 不同的特征。与 Sr $_2$ IrO $_4$ 中的双峰结构不同，Na $_2$ IrO $_3$ 中的 $\sigma(\omega)$ 呈现由从 $j_{eff}$ = $\frac{3}{2}$ 到 $\frac{1}{2}$ 的带间跃迁主导的宽单峰。RIXS 谱展示了具有源于晶体场效应的双峰结构的自旋轨道 (SO) 激子，以及能量远低于 Sr $_2$ IrO $_4$ 中的磁振子峰。此外，在 RIXS 谱中发现了一个靠近光学吸收边的小峰，源于电子 - 空穴 ( $e$ - $h$ ) 激发与 SO 激子之间的耦合。我们的发现证实了 Na $_2$ IrO $_3$ 中相对论性电子结构的有效性以及巡游性和局域性特征的重要性。

关键词

电子激发 Mott 绝缘体 Na$_2$IrO$_3$ 相对论性多重态光学电导率 RIXS 谱自旋轨道激子晶体场效应

引用

@article{arxiv.1307.0614,
  title  = {Electronic excitations in the edge-shared relativistic Mott insulator: Na$_2$IrO$_3$},
  author = {Beom Hyun Kim and G. Khaliullin and B. I. Min},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.0614},
  year   = {2014}
}

备注

5 page, 4 figures, Supplementary material

边共享相对论性 Mott 绝缘体中的电子激发：Na$_2$IrO$_3$

摘要

关键词

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