CuAl2O4 中压力诱导的 Jeff=1/2 到 S=1/2 态转变
强关联电子
2021-02-10 v1
摘要
自旋轨道纠缠(SOE)的 Jeff 态一直是研究新奇量子现象的热土。与 4d 和 5d 过渡金属化合物中传统的弱关联 Jeff=1/2 态不同,CuAl2O4 的基态具有强库仑 U 关联的 Jeff=1/2 态。在此,我们报道了一个令人惊讶的发现:CuAl2O4 中的 Cu2+ 离子克服了通常较强的 Jahn-Teller 畸变,反而稳定了 SOE 态,尽管该铜酸盐具有相对较小的自旋轨道耦合。通过 X 射线吸收谱和高压 X 射线衍射研究,我们获得了常压下具有立方晶格的 Jeff=1/2 态的明确证据。我们还发现了压力诱导的结构转变:当压力高于 Pc=8 GPa 时,转变为由纯自旋 S=1/2 态构成的压缩四方晶格。这种从莫特绝缘 Jeff=1/2 态到 S=1/2 态的相变是一种独特现象,此前未见报道。我们的研究提供了强电子关联下 SOE Jeff 态及其压力诱导转变为 S=1/2 态的罕见实例。
引用
@article{arxiv.2101.00754,
title = {Pressure-induced transition from Jeff=1/2 to S=1/2 states in CuAl2O4},
author = {Hwanbeom Cho and Choong H. Kim and Yongmoon Lee and Kazuki Komatsu and Byeong-Gwan Cho and Deok-Yong Cho and Taehun Kim and Chaebin Kim and Younghak Kim and Tae Yeong Koo and Yukio Noda and Hiroyuki Kagi and Daniel I. Khomskii and Donghoon Seoung and Je-Geun Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00754},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 4 figures