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EuAl$_4$中的声子软化与原子调制

强关联电子 2024-02-26 v1 材料科学

摘要

EuAl4_4是一种稀土金属间化合物,其中竞争性的巡游和/或间接交换机制产生了复杂的磁相图,包括中心对称的斯格明子晶格。这些现象并非出现在四方母相结构中,而是在存在电荷密度波(CDW)的情况下出现,CDW降低了晶体对称性并重整化了电子结构。对相应原子调制及其驱动机制的微观认识是深入理解由此产生的电子关联平衡及其如何被操控的前提。本文中,我们利用同步辐射单晶X射线衍射、非弹性X射线散射和晶格动力学计算来阐明EuAl4_4中CDW的起源。我们观察到横声学声子模的广泛软化,该软化在远高于室温时开始,并在TCDW=142T_\mathrm{CDW}=142 K时冻结为一种由超空间群Immm(00γ)s00Immm(00\gamma)s00描述的原子位移模。结合先前的工作,我们的观察明确证实了EuAl4_4中的CDW是由电子-声子耦合驱动的。这一结果对于更广泛的BaAl4_4和ThCr2_2Si2_2型稀土金属间化合物家族具有相关性,已知这些化合物兼具CDW不稳定性和复杂磁性。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.15397,
  title  = {Phonon softening and atomic modulations in EuAl$_4$},
  author = {A. N. Korshunov and A. S. Sukhanov and S. Gebel and M. S. Pavlovskii and N. D. Andriushin and Y. Gao and J. M. Moya and E. Morosan and M. C. Rahn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15397},
  year   = {2024}
}