纯条纹反铁磁体 Rb$_{1-\delta}$Fe$_{1.5-\sigma}$S$_2$ 中的莫特局域化

本文报道了对纯反铁磁条纹相 Rb$_{1-\delta}$Fe$_{1.5-\sigma}$S$_2$ 的中子衍射和角分辨光电子能谱联合测量。粉末样品的中子衍射实验表明，98$\%$ 体积分数的样品处于具有菱形铁空位序的反铁磁条纹相，精修组成为 Rb$_{0.66}$Fe$_{1.36}$S$_{2}$，仅有 2$\%$ 的样品处于具有 $\sqrt{5}\times \sqrt{5}$ 铁空位序的块状反铁磁相。此外，单晶的中子衍射实验表明，仅存在具有条纹反铁磁序的单一相，精修组成为 Rb$_{0.78}$Fe$_{1.35}$S$_2$，而块状反铁磁序相不存在。对同一块纯条纹相单晶的角分辨光电子能谱测量揭示，其电子结构在费米能级处存在一个大于 0.325 eV 的能隙。这些数据共同证明，除菱形铁空位序外额外的 10$\%$ 铁空位有效阻碍了块状反铁磁相的形成；数据还表明，具有菱形铁空位序的条纹反铁磁相是一种莫特绝缘体。