范德瓦尔斯磁体 CrI3 中的原子内与局域交换场
强关联电子
2022-01-13 v1 材料科学
摘要
我们结合实验与理论，利用共振非弹性 X 射线散射（RIXS）的偏振依赖性对 CrI3 单晶进行了研究。我们的研究揭示了 RIXS 谱中的多重 Cr 3d 轨道分裂（dd 激发）以及磁二向色性（MD），这是 dd 激发中自旋翻转的证据。有趣的是，在铁磁转变温度 TC = 61 K 两侧，dd 激发能量相近，尽管在 TC 以下 0.4 特斯拉磁场中 RIXS 的 MD 占主导。这表明，由相互作用的 Cr 3d 轨道之间的交换与关联相互作用所产生的局域交换场相比，负责原子内交换场的铁磁超交换相互作用小到可忽略。本文所呈现的研究表明，块体 CrI3 的电子结构在动力学电子关联显著这一意义上是复杂的。这里记录的 RIXS 谱清晰分辨出 Cr 3d 轨道内 dd 激发，代表了受多组态效应强烈影响的电子能级之间的跃迁。我们采用晶体场 TTmultiplet 理论的计算，考虑了 Cr 3d 与配体价态的杂化以及 Oh 和 D3d 对称性下原子内与晶体场相互作用导致的完整多重态结构，清晰地再现了实验 RIXS 谱中的二向色性趋势。
引用
@article{arxiv.2201.04400,
title = {Intra-Atomic and Local Exchange Fields in the Van der Waals Magnet CrI3},
author = {Anirudha Ghosh and H. Johan M. Jonsson and D. J. Mukkattukavil and Y. Kvashnin and D. Phuyal and M. Agaker and Alessandro Nicolaou and M. Jonak and R. Klingeler and M. V. Kamalakar and Hakan Rensmo and Tapati Sarkar and Alexander N. Vasiliev and Sergei Butorin and J. -E. Rubensson and Olle Eriksson and Mahmoud Abdel-Hafiez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04400},
year = {2022}
}
备注
7 pages, 4 figures