磁合成法场致调控量子材料：三聚体铱氧化物中的亚稳态金属相与磁抑制相
强关联电子
2026-01-13 v4
摘要
我们证明，在高温晶体生长过程中施加中等强度的磁场可以深刻改变自旋轨道耦合反铁磁三聚体晶格的结构和基态。以 BaIrO3 为模型体系，其基态由三聚体晶格精细决定，我们展示了磁合成（一种场辅助合成方法）能够稳定一种结构压缩的亚稳态金属相和磁抑制相，这些相无法通过传统方法获得。这些效应包括晶胞体积减小 0.85%、电阻率下降四个数量级、索末菲系数增强十倍以及长程磁有序的坍塌——所有这些效应在本质上都是内禀的体效应。第一性原理计算证实，场致稳定结构在能量上远高于基态，凸显了其亚稳态特征。这些跨越多种体性质的大幅度、相干且关联的变化，不同于由稀薄杂质、缺陷或非化学计量比引起的变化，指向了一种内禀的场致机制。这些发现确立了磁合成法作为获取强关联材料中非平衡量子相的一种强大新途径。
引用
@article{arxiv.2508.07545,
title = {Field-Tailoring Quantum Materials via Magneto-Synthesis: Metastable Metallic and Magnetically Suppressed Phases in a Trimer Iridate},
author = {Tristan R. Cao and Hengdi Zhao and Xudong Huai and Arabella Quane and Thao T. Tran and Feng Ye and Gang Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07545},
year = {2026}
}
备注
4 figures