逆莱布材料：阿尔特曼磁性及更多

莱布晶格最初用于氧化物超导体，近期在新兴的阿尔特曼磁性领域受到关注，作为后者的最小解析模型。虽然最初所谓的逆莱布晶格（ILL）仅被视为理论模型，但最近发现了多个具有该晶体构型的实际材料。ILL的独特几何结构可以容纳由竞争交换相互作用和几何失调导致的复杂磁有序性，为磁性能的调控提供了巨大的可调性。本文提供了对ILL材料磁相的全面洞察，并建立了在该系列材料中高效识别阿尔特曼磁性材料的指南。我们首先使用简单Heisenberg模型构建相图，以阐明阿尔特曼磁性及其他实验中观察到的复杂磁相的基本机制。为将理论与实验联系起来，我们系统地研究了一系列现有的ILL化合物，进行密度泛函理论（DFT）计算以确定其磁基态。我们的计算结果与实验观察良好一致。重要的是，我们确定了磁有序性与过渡金属离子d壳填满程度之间的趋势，其中d^{2-3}和d^{5}配置倾向于表现出阿尔特曼磁性。此外，我们识别了一个具有潜力的金属化合物Sr_{2}CrO_{2}Cr_{2}OAs_{2}，其在J_{2}交换耦合上具有高度各向异性，诺氏温度可达约600 K。使用从DFT计算中提取的交换耦合参数，我们计算了阿尔特曼系统的磁振子谱。如预期，磁振子色散中的手性分裂直接与晶体学不等价的J_{2}交换耦合之间的各向异性相关。