高压与等电子掺杂对蜂窝状铱酸盐 Na$_2$IrO$_3$ 的效应

我们通过将光学光谱与单晶上的同步辐射 X 射线衍射测量相结合，研究了等电子掺杂和外加压力对蜂窝状铱酸盐 Na$_2$IrO$_3$ 基态的调控效应。所获得的 Na$_2$IrO$_3$ 的光学电导率从 Mott 绝缘体图像与准分子轨道形成以及 Kitaev 相互作用的角度进行了讨论。随着 Li 含量 $x$ 的增加，(Na$_{1-x}$Li$_x$)$_2$IrO$_3$ 更深入地进入 Mott 绝缘 regime，并且有迹象表明在掺杂水平达到 24% 之前，该化合物更接近 Kitaev 极限。单晶 $\alpha$-Li$_2$IrO$_3$ 的光电导率谱并不遵循直至 $x=0.24$ 的系列中所观察到的趋势。有强烈迹象表明，与 Na$_2$IrO$_3$ 相比，$\alpha$-Li$_2$IrO$_3$ 离 Kitaev 极限更远，而更接近准分子轨道图像。除了压力引起的声子模硬化外，Na$_2$IrO$_3$ 的光学性质对外加压力似乎具有鲁棒性。通过将压力引起的晶格参数和光学电导率的变化与掺杂引起的相应变化进行比较，给出了等电子掺杂下光学电导率意外演化以及 $x=0.24$ 与 $x=1$ 之间剧烈变化的可能解释。