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Sr$_2$IrO$_4$的高压悬浮区晶体生长

强关联电子 2025-05-20 v2 材料科学

摘要

此处我们展示了Jeff=1/2J_\mathrm{eff}=1/2莫特绝缘体Sr2_2IrO4_4的悬浮区晶体生长。历史上,从三元熔体中生长铱酸盐受到金属氧化物物种极端蒸气压以及高温下维持铱正确氧化态困难的阻碍。在此,我们表明高压氧生长环境的应用稳定了Sr2_2IrO4_4相,首次实现了cm3^{3}级晶体的生长。与传统的SrCl2_2助熔剂生长方法不同(该方法中无序控制不佳导致样品依赖性很强),高压悬浮区生长使熔体均匀性得到主动控制。通过该技术生长的晶体具有与助熔剂法生长晶体定性相似的性质,在温度依赖磁化率中观察到相对尖锐的反铁磁有序起始。此外,我们证明通过调节熔体的混合速率,能够生长本征空穴掺杂的Sr2_2Ir1y_{1-y}O4_4,其表现出显著改变的磁性和电子响应。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.11241,
  title  = {High-pressure floating zone crystal growth of Sr$_2$IrO$_4$},
  author = {S. J. Gomez Alvarado and Y. Pang and P. A. Barrera and D. Rout and C. Robison and Z. Porter and H. Z. Porter and E. A. Lawrence and E. N. Bassey and S. D. Wilson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.11241},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 4 figures