Sr$_2$CrTO$_6$ 系统（T=Os, Ru）中的半半金属反铁磁性

根据第一性原理计算，双钙钛矿 Sr$_2$CrOsO$_6$ 是（或非常接近）一种自旋不对称半金属补偿亚铁磁体的实现。这种近半金属反铁磁体现象较为罕见，且在该化合物中尤为特殊，因为其零能隙是偶然形成的而非由对称性决定。锇的大自旋轨道耦合 (SOC) 破坏了自旋平衡（无 SOC 时无净自旋矩）：它将 Os 自旋矩减小了 0.27 $\mu_B$，并在相反方向诱导了 0.17 $\mu_B$ 的 Os 轨道矩。这些效应结合（加上微小的氧贡献）使得 \scoo 中每个晶胞的净总矩为 0.54 $\mu_B$，反映了 SOC 在该化合物中的巨大影响。该值与测得的 0.75 $\mu_B$ 饱和矩 moderately good 吻合。从中子衍射获得的 Os 离子净矩值（低温下为 0.73 $\mu_B$）与计算值（1.14 $\mu_B$）不同。令人惊讶的是，在同价态的 Sr$_2$CrRuO$_6$ 中，较小的 SOC 诱导自旋变化和轨道矩（主要在 Ru 上）几乎完全抵消。这使得 Sr$_2$CrRuO$_6$ 即使包含 SOC 也成为一种“半（半）金属反铁磁体”（净总矩实际消失），其金属通道为小带重叠半金属。本文展示了每种化合物的固定自旋矩 (FSM) 计算结果，说明了它们如何提供与非磁性材料不同的信息。这些 FSM 结果表明，Cr 矩抵抗纵向涨落的刚度比 Os 矩高出一个数量级。