α-Sr$_2$CrO$_4$中磁性与轨道序的起源
强关联电子
2021-01-20 v1
摘要
受近期具有KNiF结构的过渡金属氧化物实验进展的推动,我们研究了α-SrCrO中的磁性与轨道序。利用第一性原理计算,我们首先推导出一个三轨道Hubbard模型,该模型再现了费米能级附近的{ab initio}能带结构。α-SrCrO中轨道独特的反向分裂,以及Cr氧化态的电子构型,为该材料中的轨道序提供了可能。利用多轨道系统的实空间Hartree-Fock方法,我们构建了二维化合物α-SrCrO的基态相图。我们在相图的稳健区域中发现了稳定的铁磁、反铁磁、反铁轨与交错轨道条纹序。此外,利用针对具有α-SrCrO实际跳跃参数的两腿梯的密度矩阵重整化群方法,我们探索了实验相关相互作用参数下的磁性与轨道序。再次,我们在中等至较大Hubbard相互作用强度下发现了反铁磁自旋序与反铁轨序的明确特征。我们还用Lanczos方法探索了轨道分辨态密度,预测化合物α-SrCrO的绝缘行为,与实验一致。最后,基于轨道间的层级关系给出了对结果的直观理解:其中驱动自旋序,而电子排斥以及和轨道内运动的有效一维性驱动轨道序。
引用
@article{arxiv.2010.10342,
title = {Origin of the Magnetic and Orbital ordering in $\alpha$-Sr$_2$CrO$_4$},
author = {Bradraj Pandey and Yang Zhang and Nitin Kaushal and Rahul Soni and Ling-Fang Lin and Wen-Jun Hu and Gonzalo Alvarez and Elbio Dagotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.10342},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 12 figures