压力与镍替代调控的Mott绝缘体BaCoS_2中量子相变的探测

我们提出了利用两个独立控制参数对BaCoS_2中Mott跃迁的缪子自旋弛豫研究：(i)压力$p$调控电子带宽，以及(ii)Co位上的Ni替代$x$调控能带填充。对于两种调控参数，反铁磁绝缘态首先转变为反铁磁金属，最终变为顺磁金属，而不经历任何结构相变。压力下的BaCoS_2在有序磁矩$S_{\rm ord}$上变化极小，直到在$p_{\rm cr} \sim 1.3$ GPa进入反铁磁金属态时突然塌缩。相反，Ni掺杂体系Ba(Co$_{1-x}$Ni$_{x}$)S$_{2}$中的$S_{\rm ord}$随$x$增加稳步下降，直到在$x_{\rm cr} \sim 0.22$达到反铁磁金属区域。在两种情况下，当接近$p_{\rm cr}$或$x_{\rm cr}$时，磁性与非磁性区域之间发展出显著的相分离，且反铁磁金属态的特征为小体积分数中弱、随机、静态的磁性。在任一调控参数的跃迁附近均未观察到动力学临界行为。这些结果表明，零温下带宽调控与填充调控的金属-绝缘体跃迁的量子演化均作为一级相变进行。这种行为在RENiO_3和V_2O_3的磁性Mott跃迁中是共同的，它们伴随结构相变且未形成反铁磁金属相。