分数价态铱化物 La$_3$Ir$_3$O$_{11}$ 中的轨道选择性自旋轨道 Mott 绝缘体

强自旋轨道耦合与库仑相互作用的组合使得 $5d$ 铱化物成为实现新型相关电子态的独特平台。本文利用红外光谱学，展示了在 $1/3$-孔自掺杂系统 La$_3$Ir$_3$O$_{11}$ 中仍存续稳健的 Mott 绝缘态，这一事实通过 Drude 响应的消亡和跨 Mott 隧穿隧道的尖锐激发态的出现得到证实。我们的理论计算揭示，绝缘行为源于结构畸变、自旋轨道耦合和库仑相互作用的协同作用。具体而言，六面体畸变和 Ir-Ir 二聚体化导致 $t_{2g}$ 轨道分裂，使 $J_{\mathrm{eff}} = 1/2$ 带向半填充靠拢，而将 $J_{\mathrm{eff}} = 3/2$ 带保持在远离该状态。因此，电子相关性在 $J_{\mathrm{eff}} = 1/2$ 带中诱导轨道选择性 Mott 相变，而在 $J_{\mathrm{eff}} = 3/2$ 带中发展出带绝缘隧穿，从而稳定化 La$_3$Ir$_3$O$_{11}$ 中的非传统绝缘态。这些发现为理解和设计自旋轨道耦合铱化物的绝缘基态提供了新的见解。