金红石结构 RuO$_2$ 的局域电子结构
强关联电子
2021-08-16 v1 材料科学
其他凝聚态物理
超导电性
摘要
近来，金红石结构 RuO 因其巡游反铁磁性、晶体霍尔效应和应变诱导超导性而备受关注。理解并调控这些性质需要厘清其电子结构以及金红石晶体场与 自旋轨道耦合（SOC）的相对作用。在此，我们利用 O-K 与 Ru x 射线吸收（XAS）以及 Ru 共振非弹性 x 射线散射（RIXS）来分离 RuO 中晶体场、SOC 与电子关联的贡献。Ru 离子的局域正交晶系位点对称性引入了超出近似八面体配位的重要晶体场贡献，产生 eV 的晶体场能量尺度，打破了 轨道的简并。该分裂超过了 Ru 的 SOC（ meV），表明 SOC 的作用更为微妙，主要通过修饰巡游（而非局域） 电子态实现，最终凸显了 RuO 中局域对称性的重要性。值得注意的是，我们的分析可推广至金红石族的其他成员，从而推进对具有金红石结构的过渡金属化合物中晶体场对称性、电子关联与 SOC 之间相互作用的理解。
引用
@article{arxiv.2108.06256,
title = {Local electronic structure of rutile RuO$_2$},
author = {Connor A. Occhialini and Valentina Bisogni and Hoydoo You and Andi Barbour and Ignace Jarrige and J. F. Mitchell and Riccardo Comin and Jonathan Pelliciari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06256},
year = {2021}
}