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自旋1蜂窝晶格中的非共线反铁磁序及自旋轨道耦合效应

强关联电子 2021-08-17 v3

摘要

受近期合成的绝缘镍酸盐 Ni2_2Mo3_3O8_8 的启发——该材料被报道具有 Ni2+^{2+} S=1S=1 磁矩间存在非平凡夹角的非共线磁序——我们在蜂窝晶格上构建了一个有效的自旋1模型,其交换参数借助第一性原理电子结构计算确定。所得的双线性-双二次模型,辅以实际的晶体场诱导各向异性,倾向于共线 N\'eel 态。我们发现解释所观测非共线自旋结构的关键在于引入相邻自旋间的 Dzyaloshinskii--Moriya (DM) 相互作用。通过变分平均场与线性自旋波理论 (LSWT) 计算,我们确定 DM 相互作用的实际值 D2.78D\approx 2.78 meV 足以定量解释相邻自旋间的观测夹角。我们进一步在 LSWT 与随机相位近似 (RPA) 内计算了磁激发谱,这应与未来的非弹性中子测量相比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.02215,
  title  = {Noncollinear Antiferromagnetic Order and Effect of Spin-Orbit Coupling in Spin-1 Honeycomb Lattice},
  author = {Shuyi Li and Manh Duc Le and Vaideesh Loganathan and Andriy H. Nevidomskyy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02215},
  year   = {2021}
}