自旋轨道 Mott 绝缘体掺杂体系中的反铁磁畴涨落与原子尺度无序效应成像
强关联电子
2021-11-12 v1 材料科学
摘要
关联氧化物可呈现复杂的磁图案，其特征是跨越材料的、具有迥异尺寸、形状和磁矩的畴。理解化学无序存在下磁畴如何形成及其对温度变化的鲁棒性一直备受关注，但针对该问题的原子尺度洞察十分有限。我们利用自旋极化扫描隧道显微镜，成像了自旋轨道 Mott 绝缘体 Sr3Ir2O7 中源于反铁磁（AF）序的自旋分辨调制随化学组成和温度的演化。我们发现，仅以数个百分点的 La 替代 Sr，便留下纳米尺度的 AF 团簇，其优先聚集于晶胞内中间 SrO 层中的 La 替代位之外。热擦除并重新进入低温基态导致 AF 调制的空间重组，表明低温下存在多种稳定 AF 构型。有趣的是，无论此种重排如何，AF 团簇在各构型中均保持尺度不变的分形几何。我们的实验揭示了电子掺杂 Sr3Ir2O7 中 AF 序的空间涨落，并阐明其对不同类型原子尺度无序的敏感性。
引用
@article{arxiv.2105.12648,
title = {Imaging antiferromagnetic domain fluctuations and the effect of atomic-scale disorder in a doped spin-orbit Mott insulator},
author = {He Zhao and Zach Porter and Xiang Chen and Stephen D. Wilson and Ziqiang Wang and Ilija Zeljkovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12648},
year = {2021}
}