铁磷族化合物中的多轨道量子反铁磁性——有效自旋耦合与子晶格磁化强度的量子修正

为理解铁磷族化合物中的多轨道量子反铁磁性，在一个包含$xz$、$yz$和$xy$铁3d轨道的实用三带相互作用电子模型的$(\pi,0)$反铁磁态中，我们得到了有效自旋耦合以及由自旋涨落诱导的子晶格磁化强度量子修正。研究发现，$xy$轨道主要负责在$b$方向上产生强铁磁性自旋耦合，这对于完全解释非弹性中子散射实验中所测量的自旋波色散至关重要。随着$xy$能带接近半满，铁磁性自旋耦合被强烈抑制，这归因于部分填充的$xy$能带中的粒子-空穴交换。在$a$方向上最强的反铁磁自旋耦合被发现位于涉及$xz$和$xy$轨道的轨道非对角部分。首次量子修正对三个轨道的子晶格磁化强度进行了评估，得出相对于哈特里-福克值平均显著减小$37\%$。