$5d^2$ 空位有序卤化物双钙钛矿中的多极磁性

Koushik Pradhan; Arun Paramekanti; Tanusri Saha-Dasgupta

doi:10.1103/PhysRevB.109.184416

$5d^2$ 空位有序卤化物双钙钛矿中的多极磁性

强关联电子 2024-05-31 v1

作者: Koushik Pradhan , Arun Paramekanti , Tanusri Saha-Dasgupta

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摘要

hosting 4d/5d 过渡金属的空位有序卤化物双钙钛矿已成为研究由强原子自旋轨道耦合 (SOC) 和库仑相互作用相互作用产生的非常规磁性的独特平台。聚焦于 $d^2$ 系统 Cs $_2$ WCl $_6$ ，我们的第一性原理电子结构计算揭示了非常窄的电子能带，满足了实现奇异序的必要条件。利用这一输入，我们通过精确对角化求解了许多体自旋轨道耦合的单站点问题，并表明 Cs $_2$ WCl $_6$ 的多重态结构在 W 上拥有基态非 Kramers 二重态，其偶极矩为零，且与激发磁三重态之间存在小能隙。我们的工作为 Cs $_2$ WCl $_6$ 中观测到的磁矩温度依赖性显著偏离经典 Kotani 行为提供了理由。W 上的非 Kramers 二重态表现出非零的四极矩和八极矩，我们计算的双站点交换支持站点间八极交换主导四极相互作用。我们预测存在转变温度 $T_c \sim 5$ K 的铁八极序，该序可能会因量子涨落和无序而受到一定程度的抑制；这可以在未来的低温实验中进行测试。

关键词

多极磁性空位有序卤化物双钙钛矿自旋轨道耦合非 Kramers 二重态八极交换 Cs2WCl6 精确对角化

引用

@article{arxiv.2403.05633,
  title  = {Multipolar magnetism in $5d^2$ vacancy-ordered halide double perovskites},
  author = {Koushik Pradhan and Arun Paramekanti and Tanusri Saha-Dasgupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05633},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 5 figs, submitted to PRB

$5d^2$ 空位有序卤化物双钙钛矿中的多极磁性

摘要

关键词

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