压力下 $\alpha$-RuCl$_3$ 中二聚化与 Mott 坍缩的拉曼证据

Gaomin Li; Xiaobin Chen; Yuan Gan; Fenglei Li; Mingqi Yan; Shenghai Pei; Yujun Zhang; Le Wang; Huimin Su; Junfeng Dai; Yuanzhen Chen; Youguo Shi; XinWei Wang; Liyuan Zhang; Shanmin Wang; Dapeng Yu; Fei Ye; Jia-Wei Mei; Mingyuan Huang

doi:10.1103/PhysRevMaterials.3.023601

压力下 $\alpha$-RuCl$_3$ 中二聚化与 Mott 坍缩的拉曼证据

强关联电子 2019-02-13 v1 材料科学

作者: Gaomin Li , Xiaobin Chen , Yuan Gan , Fenglei Li , Mingqi Yan , Shenghai Pei , Yujun Zhang , Le Wang , Huimin Su , Junfeng Dai , Yuanzhen Chen , Youguo Shi , XinWei Wang , Liyuan Zhang , Shanmin Wang , Dapeng Yu , Fei Ye , Jia-Wei Mei , Mingyuan Huang

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摘要

我们在室温下对 $\alpha$ -RuCl $_3$ 进行拉曼光谱研究，以探索其在压力下的磁性与化学键相变。拉曼测量分辨出两个临界压力，约为 $p_1=1.1$ ~GPa 和 $p_2=1.7$ ~GPa，涉及结构激发与磁激发之间非常不同的交织行为。随着压力增大， $\alpha$ -RuCl $_3$ 层在 $p_1=1.1$ ~GPa 处发生堆垛序相变，这由新的拉曼声子模式和适度的拉曼磁化率调整所指示。Ru 面内拉曼模式的异常软化和劈裂为 $p_2=1.7$ ~GPa 处 Ru-Ru 键的面内二聚化提供了直接证据。拉曼磁化率随压力增大而大幅增强，并在二聚化后急剧抑制。我们提出该系统在 $p_2=1.7$ ~GPa 处经历 Mott 坍缩，转变为二聚化的关联能带绝缘体。我们的研究展示了 Kitaev 化合物中 Kitaev 物理、磁性与化学键之间的竞争。

关键词

拉曼光谱 $\alpha$-RuCl$_3$ 压力诱导相变二聚化 Mott 坍缩 Kitaev 化合物关联能带绝缘体

引用

@article{arxiv.1807.08211,
  title  = {Raman evidence for dimerization and Mott collapse in $\alpha$-RuCl$_3$ under pressures},
  author = {Gaomin Li and Xiaobin Chen and Yuan Gan and Fenglei Li and Mingqi Yan and Shenghai Pei and Yujun Zhang and Le Wang and Huimin Su and Junfeng Dai and Yuanzhen Chen and Youguo Shi and XinWei Wang and Liyuan Zhang and Shanmin Wang and Dapeng Yu and Fei Ye and Jia-Wei Mei and Mingyuan Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.08211},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 4 figures

压力下 $\alpha$-RuCl$_3$ 中二聚化与 Mott 坍缩的拉曼证据

摘要

关键词

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