GaTa$_4$Se$_8$ 中新颖的 $J_{\rm{eff}}$=3/2 金属相与非传统超导性

通过密度泛函理论加动力学平均场理论（DFT+DMFT）计算与共振非弹性 X 射线散射（RIXS）实验，我们研究了具有自旋轨道耦合的 $J_{\rm{eff}}=3/2$ 绝缘体 GaTa$_4$Se$_8$ 的高压相。其金属相由施加压力从莫特态衍生而来，被发现携带 $J_{\rm{eff}}=3/2$ 磁矩。RIXS 谱中的特征激发峰在 Ta $L_2$ 边维持了 $J_{\rm{eff}}$ 的破坏性量子干涉，直至 10.4 GPa。我们基于精确对角化的含自旋轨道耦合的 DFT+DMFT 计算也揭示，在高压下 $J_{\rm{eff}}=3/2$ 特征可被清晰辨识。这些结果确立了该关联金属磁性相的引人注目本质，其代表了首个被证实的承载 $J_{\rm{eff}}$=3/2 磁矩的金属例子。它们还表明压力诱导的超导性可能是非传统的，并受这些 $J_{\rm{eff}}=3/2$ 磁矩影响。基于自能分析，我们进一步提出了与自旋冻结渡越相关的掺杂诱导超导性的可能性。