多极矩作为反磁性自旋分裂的定量序参数

我们建立了反磁性自旋分裂与磁原子周围电荷和磁化密度的不同高阶多极矩之间的定量关系。基于主要是定性对称论证，磁多极矩如八极矩或三冠二极矩被建议作为d型和g型反磁性的潜在铁磁序参数。我们使用第一性原理电子结构计算，以明确量化反磁性自旋分裂强度与特定局部多极矩大小之间的关系。通过对电荷密度施加适当约束或改变相应的结构扭模来变化这些多极矩的大小，以钙铬酸钠和镭钨钠为两个简单的钙钛矿材料作为模型系统。我们的分析表明，反磁性自旋分裂并非仅由最低阶非零磁多极矩决定，而是来自来自不同多极矩贡献的叠加，这些贡献强度相当，表明需要一种多组分序参数来描述反磁性。我们还讨论了不同的方法来量化材料的总体自旋分裂，而不依赖于可能仅针对单个能带的特征。