KCoF$_3$ 的第一性原理研究：Jahn-Teller 效应、动力学磁电荷、磁电极化多极子和反磁电性
强关联电子
2025-12-23 v2 材料科学
摘要
我们通过从头算密度泛函理论计算研究了晶体 KCoF 的结构和磁性。我们发现实验报道的立方到四方相变是由于来自 R 区边界点的电子一级 Jahn-Teller 效应。我们还得到磁基态是 G 型反铁磁序，与 R 点 Jahn-Teller 畸变一致，并且 Co 原子的磁矩包含强的轨道贡献（立方相中 ，四方相中 0.55 ）。此外，我们计算了动力学磁有效电荷，并表明对于 Co，它由于对称性为零，而对于顶端 F 阴离子，它可以达到高达 200 的值。这种大的磁有效电荷来自自旋轨道耦合（响应的 50% 来自轨道矩），这与具有相似数量级但源于交换伸缩机制的稀土锰酸盐和铁氧体相反。动力学磁有效电荷非零的事实也证明了 KCoF 的四方相是反磁电的，每个自旋通道具有 210 ps/m 的大磁亚晶格磁电响应。我们还讨论了这些磁有效电荷的普遍性。
引用
@article{arxiv.2411.00974,
title = {First-principles study of KCoF$_3$: Jahn-Teller effect, dynamical magnetic charges, magnetoelectric multipoles and antimagnetoelectricity},
author = {Bogdan Guster and Maxime Braun and Eric Bousquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00974},
year = {2025}
}