II型多铁性 NiI$_2$ 的实用自旋模型
强关联电子
2023-07-24 v3 材料科学
摘要
利用对称适配团簇展开方法，为II型多铁性 NiI 构建了一个基于第一性原理的实用自旋哈密顿量。除单离子各向异性和各向同性海森堡项外，该模型进一步包含 Kitaev 相互作用和双二次项，并能很好重现实验螺旋基态的显著特征，例如 Proper screw 态、旋转平面倾斜、传播方向与周期。利用该模型建立相图，表明：(i) 面内传播方向由 Kitaev 相互作用决定，而非长期认为的交换阻挫；(ii) 旋转平面倾斜也主要由 Kitaev 相互作用决定，而非层间耦合。此外，附加的蒙特卡洛模拟揭示了三个等价畴和不同拓扑缺陷。由于在II型多铁性体中铁电性由自旋诱导，我们的工作也暗示 Kitaev 相互作用与 NiI 的多铁性密切相关。
引用
@article{arxiv.2211.14416,
title = {Realistic Spin Model for Multiferroic NiI$_2$},
author = {Xuanyi Li and Changsong Xu and Boyu Liu and Xueyang Li and L. Bellaiche and Hongjun Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.14416},
year = {2023}
}