Sr2IrO4 中 Slater 型金属 - 绝缘体转变的微观与光谱证据
强关联电子
2013-04-04 v2
摘要
层状 5d 过渡金属氧化物 (TMOs) 近年来因自旋 - 轨道耦合、带宽和在位库仑排斥之间的相互作用所引发的丰富物理性质而引起了广泛关注。在 Sr2IrO4 中，这种相互作用在费米能级附近打开了一个能隙，并在低温下稳定了 Jeff=1/2 自旋 - 轨道纠缠的绝缘态。关于该金属 - 绝缘体转变 (MIT) 是 Mott 型（电子关联驱动）还是 Slater 型（磁有序驱动）一直存在激烈争论。我们利用扫描隧道显微镜/谱 (STM/S) 对 Sr2IrO4 表面进行空间分辨成像和光谱研究来解决这一问题。STS 结果清晰地展示了低温下 (~150-250 meV) 绝缘能隙的打开，这与我们的密度泛函理论 (DFT) 计算定性一致。更重要的是，测得的能隙宽度温度依赖性结合我们的 DFT+ 动力学平均场理论 (DMFT) 结果，有力地支持了 Sr2IrO4 中的 Slater 型 MIT 情景。STS 数据进一步揭示了奈尔温度以上的赝能隙结构，这可能与反铁磁涨落的存在有关。
引用
@article{arxiv.1303.7265,
title = {Microscopic and Spectroscopic Evidence for a Slater Metal-Insulator Transition in Sr2IrO4},
author = {Qing Li and Guixin Cao and Satoshi Okamoto and Jieyu Yi and Wenzhi Lin and Brian C. Sales and Jiaqiang Yan and Ryotaro Arita and Jan Kunes and Anton V. Kozhevnikov and Adolfo G. Eguiluz and Masatoshi Imada and Zheng Gai and Minghu Pan and David G. Mandrus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.7265},
year = {2013}
}