铁磁三层钌酸盐 Sr4Ru3O10 的层数依赖自旋分辨电子结构
强关联电子
2025-03-27 v3 其他凝聚态物理
摘要
对三层钌酸盐 Sr4Ru3O10 的高分辨率角分辨与自旋分辨光电子能谱（ARPES）揭示了扩展我们对层状锶钌酸盐理解的电子结构特征。费米能附近的谱与顺磁类似物 Sr2RuO4 和 Sr3Ru2O7 非常不同，在区中心附近具有宽电子型少数自旋能带的不同费米面，以及在区角附近窄空穴型多数自旋费米面轮廓。最引人注目的结果是在费米能级下约 30 meV 处的两个窄谱峰：布里渊区中心的自旋少数空穴型能带，以及区边缘处自旋多数鞍型能带范霍夫奇点，后者在低温下呈现近 100% 自旋极化，并表现出归因于洪德金属关联的强度依赖温度的相干-非相干交叉。ARPES 与自旋极化密度泛函理论（DFT）计算的定量比较确定了窄能带的特定反键与非键轨道起源，并预测了中心层与外层的不同空间局域化。这被证明与实验 ARPES 多区矩阵元强度变化一致，并暗示了外层特异性的面内变磁性控制。能带相对于平均场 DFT 的重整化、自旋极化氧能带的展示，以及自旋少数与自旋多数能带交叉杂化的展示，提供了更完整的磁性图像，其同时展现出离域与局域磁矩行为的方面。
引用
@article{arxiv.2305.07222,
title = {Layer-dependent spin-resolved electronic structure of ferromagnetic triple-layered ruthenate Sr$_4$Ru$_3$O$_{10}$},
author = {Prosper Ngabonziza and Jonathan D. Denlinger and Alexei V. Fedorov and Gang Cao and J. W. Allen and G. Gebreyesus and Richard M. Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07222},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 13 figures, v3 equals v2 with updated metadata title