通过等电子取代降低barlowite中的磁层间耦合
强关联电子
2016-09-22 v2 材料科学
摘要
具有磁性离子完美笼目晶格结构的材料正被深入寻求，因为它们可能展现出如量子自旋液体相之类的奇异基态。barlowite是一种以铜离子的完美笼目层为特征的天然矿物。然而，在barlowite中笼目层之间也存在铜离子，其介导强烈的层间笼目耦合并导致有序基态。利用{\it ab initio}密度泛函理论计算，我们研究了选择性等电子取代层间铜离子是否可行。在确定了若干有希望的取代候选者后，我们基于第一性原理计算预测的晶体结构计算了磁交换耦合。我们发现使用非磁性离子进行等电子取代显著降低了层间笼目交换耦合。因此，层间取代的barlowite可用简单的双参数海森堡哈密顿量描述，该哈密顿量已被预测具有量子自旋液体基态。
引用
@article{arxiv.1605.08162,
title = {Reduction of magnetic interlayer coupling in barlowite through isoelectronic substitution},
author = {Daniel Guterding and Roser Valenti and Harald O. Jeschke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.08162},
year = {2016}
}
备注
contains the results on barlowite split off from arXiv:1511.05686v1