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压力下 CrGeTe$_3$ 金属铁磁性相变的涌现动力交换机制

强关联电子 2025-07-15 v1 材料科学

摘要

铁磁体系中铁磁化的微观起源仍存在严重争议,尤其是决定绝缘相与金属相的竞争机制。本文在理论上研究了 CrGeTe3_{3} 在压力下的电子结构演化,并提供了对该系统三个独特特征的一致解释,即低压下的半导体铁磁性、高压下的金属铁磁性以及金属相中 Curie 温度的增强。我们提出,电子相关性的降低和 dd-pp 混合化的增强是驱动 CrGeTe3_{3} 在压力下持续演化的普遍原因,阐明了这三个独特实验观察的统一性。本次发现的核心是金属性质的双重作用——它通过 dd-pp 混合化同时建立动力学交换机制,同时也使 Stoner 型磁不稳定性成为可能,此外还贡献了剩余的超交换作用。我们的分析表明,{\it 带内} 激发占据压力增强的 ωp2\omega_p^2TcT_c 相关性的主要部分。这一发现将 dd-pp 混合化和电子相关性确立为局域磁性与它inerant 磁性之间的桥梁,至少在 CrGeTe3_{3} 范围内如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.09877,
  title  = {Emerging kinetic-exchange for the enhanced metallic ferromagnetism in CrGeTe$_3$ under pressure},
  author = {Jiaming Liu and Xuefeng Zhang and Hongbin Qu and Xiaoqun Wang and Hai-Qing Lin and Gang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09877},
  year   = {2025}
}

备注

main text with 6 pages and 4 figures. Supplementary Information is included with 9 pages and 6 figures