EuAl4四方晶格上的正交晶系电荷密度波
强关联电子
2022-10-06 v1
摘要
EuAl4具有BaAl4型晶体结构，空间群为四方对称的I4/mmm。它在TCDW = 145 K时发生电荷密度波(CDW)转变，并在16 K以下出现四次连续的反铁磁相变。本文利用单晶X射线衍射确定了EuAl4在CDW态中的非公度调制晶体结构。结果表明，在70 K时该CDW为非公度的，调制波矢为q = (0, 0, 0.1781(3))。非公度调制晶体结构的对称性为正交晶系，其超空间群为Fmmm(00σ)s00，其中Fmmm是I4/mmm的指数为2的子群。基本结构的晶格和原子坐标均保持四方对称。对称性破缺完全源于调制波：Eu原子和Al1原子仅沿a方向位移，而四重旋转要求沿a和b方向具有相等的位移幅度。基本结构的能带计算以及调制晶体结构中的原子间距均表明铝原子是CDW所在的位置。比热的温度依赖性在TCDW = 145 K处显示出与典型CDW系统量级相近的异常。当前对EuAl4的CDW态为正交对称性的发现，引出了第三反铁磁态应为单斜而非正交对称性的建议。
引用
@article{arxiv.2202.10282,
title = {Orthorhombic charge density wave on the tetragonal lattice of EuAl4},
author = {Sitaram Ramakrishnan and Surya Rohith Kotla and Toms Rekis and Jin-Ke Bao and Claudio Eisele and Leila Noohinejad and Martin Tolkiehn and Carsten Paulmann and Birender Singh and Rahul Verma and Biplab Bag and Ruta Kulkarni and Arumugam Thamizhavel and Bahadur Singh and Srinivasan Ramakrishnan and Sander van Smaalen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.10282},
year = {2022}
}