Nd2ZnIrO6中的克拉默斯双重态、声子、晶体场激发及其耦合
强关联电子
2020-05-20 v1
摘要
我们报道了在4-330 K温度范围内、覆盖20 cm-1至5500 cm-1宽光谱范围对双钙钛矿Nd2ZnIrO6单晶进行的全面拉曼散射测量。本文聚焦于晶格振动以及涉及具有局域C1位点对称性的稀土Nd3+离子的克拉默斯双重态的电子跃迁。这些准粒子激发的温度演化使我们能够确定Nd2ZnIrO6中晶格与电子自由度之间复杂的耦合。通过声子自能参数（即峰频率和线宽）的重整化观察到声子与晶体场激发之间的强耦合。对于大多数观察到的一阶声子，其声子频率在约100 K以下表现出突然硬化，线宽变窄。我们观察到基态（4I9/2）多重态的最低克拉默斯双重态发生分裂，即克拉默斯简并的解除，在低温（约100 K以下）尤为显著，这归因于Nd-Nd/Ir交换相互作用以及与晶格自由度的复杂耦合。观察到的分裂量级约为2-3 meV，与估算值一致。我们还观察到大量高能模式，共46个，归因于Nd3+的4f3能级之间的内组态跃迁与声子耦合，这反映在其异常的温度演化中。
引用
@article{arxiv.2002.12101,
title = {Kramer doublets, phonons, crystal-field excitations and their coupling in Nd2ZnIrO6},
author = {Birender Singh and M. Vogl and S. Wurmehl and S. Aswartham and B. Büchner and Pradeep Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12101},
year = {2020}
}