Y 掺杂层状铱酸盐 Sr$_2$IrO$_4$ 中的磁性与电输运

本文报道了对 Y 掺杂层状铱酸盐 (Sr$_{1-x}$Y$_x$)$_2$IrO$_4$（$x$ $\leq$ 0.1）结构、磁性与电子性质的研究。母体 Sr$_2$IrO$_4$ 是经充分研究的由自旋轨道耦合（SOC）诱导的具有反铁磁基态的绝缘体。此处 Y 掺杂等效于电子掺杂，且不改变 SOC 与电子关联等关键参数。实验结果显示结构参数微小变化，以及从 Ir$^{4+}$ 到 Ir$^{3+}$ 的等价电荷转换。与类似的其他电子掺杂体系不同，本系列中的低温磁性与电子态受极小影响。电荷传导机制在整个系列中遵循二维跳跃模型。磁电阻（MR）数据展现出随温度与磁场均发生符号反转的有趣现象。低温下的正 MR 遵循弱反局域化行为，其中 MR 的符号变化被认为由 SOC 与磁矩之间的相互作用引起。