金属性二聚链MoOCl$_2$中的轨道选择性Peierls相

使用 {\it ab initio} 密度泛函理论，我们在此系统研究具有 $4d^2$ 电子构型的单层MoOCl$_2$。我们的主要结果是MoOCl$_2$中发展出轨道选择性Peierls相(OSPP)，导致Mo链沿 $b$ 轴二聚化。具体地，Mo-$d_{xy}$ 轨道形成稳健的分子轨道态，诱导局域化 $d_{xy}$ 单重态二聚体，而Mo-$d_{xz/yz}$ 轨道保持离域和巡游。我们的研究表明MoOCl$_2$整体为金属性，Mo-$d_{xy}$ 轨道成键-反成键分裂打开能隙，而Mo-$d_{xz/yz}$ 轨道贡献金属导电性。总体而言，结果类似于最近大量讨论的轨道选择性Mott相，但局域带由Peierls畸变而非Hubbard相互作用诱导。最后，我们也定性讨论了在 $3d^2$ 构型（如CrOCl$_2$ 中）出现OSPP的可能性。