配体- SOC增强的$4f^5$ Kitaev反亚磁体：对$\mathrm{SmI}_3$的应用

寻找Kitaev量子自旋液体（Kitaev-QSLs）的研究主要聚焦于$4d$和$5d$电子的六方晶体系统。近期对$4f^5$六方晶碘化物$\mathrm{SmI}_3$的实验研究显示，在0.1 K以下均未出现长程磁有序，暗示可能存在Kitaev-QSL相。鉴于$4f^5$多电子构型中复杂交换过程与碘配体强自旋轨道耦合（SOC）之间的相互作用，我们系统地研究了$\mathrm{SmI}_3$的有效交换互作用，使用强耦合展开法。我们的发现表明，从相对论密度泛函理论（DFT）计算中提取的键依赖SOC显著增强了反亚磁（AFM）Kitaev相互作用，将系统推向AFM Kitaev点。基于Slater-Koster方法的微观分析进一步表明，碘配体的强SOC（配体-SOC）是键-SOC的来源，并在调节超交换过程中发挥关键作用。此外，我们识别出由键-SOC引发的自旋翻转相位变换，其中增强的AFM Kitaev相互作用将AFM有序从[out-of-plane][1, 1, 1]方向转移至平面方向，打破$C_3$旋转对称性。线性旋波理论（LSWT）进一步预测自旋翻转相位后出现无能隙模式，表明涨落增强且靠近AFM Kitaev点的不稳定性加剧。我们的结果揭示了强配体-SOC在稳定$\mathrm{SmI}_3$中主导AFM Kitaev相互作用中的关键作用，为发现新的$f$电子Kitaev-QSL候选材料提供了宝贵的洞见。