$p$-电子磁性体 CsO$_2$ 中的纠缠轨道、自旋与铁电序
强关联电子
2024-11-12 v1
摘要
硝酸盐类碱金属氧化物不同于传统过渡金属磁性体，磁性源于部分占据的氧分子 轨道。其中 CsO 因其可能表现出如轨道诱导的 Tomonaga-Luttinger 液态态等新颖量子集体现象而居于突出地位。利用 ab-initio Hubbard 模型、超交换理论以及实验自旋波测量，我们提出 CsO 在低温下表现出非传统的磁电特性。我们的分析确认了倾斜反亚热力学基态和自旋翻转相变，且铁电性源于在自旋翻转相中打破反演和时间反演对称性。因此，我们的分析揭示了交换相互作用以及磁化引起的极化与轨道序之间的强烈相互作用。由轨道序稳定的磁结构，通过反称机制诱导出磁化引起的极化。总体而言，我们的结果揭示了 CsO 中三种高度纠缠有序的共存，namely, 轨道、自旋和铁电性。
引用
@article{arxiv.2411.06671,
title = {Entangled orbital, spin, and ferroelectric orders in $p$-electron magnet CsO$_2$},
author = {Ryota Ono and Ravi Kaushik and Sergey Artyukhin and Martin Jansen and Igor Solovyev and Russell A. Ewings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06671},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 9 figures