准一维自旋1/2磁体 Ba3Cu3Sc4O12 中的杂化与自旋轨道耦合效应
强关联电子
2016-09-14 v1
摘要
我们研究了具有独特CuO4 plaquette正交连接性的准一维自旋1/2磁体 Ba3Cu3Sc4O12 的电子与磁性质。通过第一性原理计算构建了考虑自旋轨道耦合的有效低能模型。在此基础上，推导出了 Ba3Cu3Sc4O12 完整的微观磁模型，包括对称与反对称各向异性交换相互作用。各向异性交换由一种独特的第一性原理数值方案获得，该方案一方面结合了考虑自旋轨道耦合的局域密度近似，另一方面结合了投影过程以及 Toru Moriya 的微观理论。所得的对称各向异性张量倾向于沿结构链的铁磁耦合主导 J1 = -9.88 meV 的共线磁序。链间相互作用 J8 = 0.21 meV 和 J5 = 0.093 meV 为反铁磁。量子蒙特卡洛模拟表明，所提模型复现了实验的尼尔温度、磁化强度与磁化率数据。中子衍射数据的建模揭示了共价 Cu-O 键合在 Ba3Cu3Sc4O12 中的重要作用。
引用
@article{arxiv.1604.03333,
title = {Hybridization and spin-orbit coupling effects in quasi-one-dimensional spin-1/2 magnet Ba3Cu3Sc4O12},
author = {D. I. Badrtdinov and O. S. Volkova and A. A. Tsirlin and I. V. Solovyev and A. N. Vasiliev and V. V. Mazurenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.03333},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 12 figures