层状三聚体铁酸盐Ba4Ir3O10的共挥非弹性X射线散射：密度泛函理论方法
强关联电子
2026-02-18 v1
摘要
我们在密度泛函理论（DFT）框架下，使用广义梯度近似（GGA）并考虑强库仑相关性（GGA+U）的全相对自旋 polarized Dirac线性金属-空穴轨道（DMO）能带结构方法，考察了Ba4Ir3O10的电子结构。Ba4Ir3O10具有准二维结构，由弯曲的薄片组成，这些薄片构成由三个扭曲的面共享的Ir3O12三聚体，包含三个变形的IrO6八面体。Ir原子分布在两个对称性不等的位点上：三聚体中心（Ir1）及其两个尖端（Ir2）。Ir1-Ir2距离非常小，等于2.58Å（低温）。因此，在Ir1位点形成明显的键合态和反键合态。较大的键合-反键合分裂稳定了dyz轨道主导的反键合态t2g空穴，并在费米能级附近产生宽阔的能隙。然而，能隙仅在考虑Ir2位点的强库仑相关性后才会出现。因此，我们面临一种独特情况：绝缘态由Ir1位点的二聚化以及Ir2位点的Mott绝缘行为共同驱动。我们还研究了Ir L3边的共挥非弹性X射线散射（RIXS）谱。计算结果与实验数据良好一致。RIXS谱在2.1 eV以下表现出若干锐利特征，对应于t2g能级之间的跃迁。2.1至4.6 eV的激发对应于t2g到eg以及O2p到t2g的跃迁。位于6.2至12 eV的宽结构源于电荷转移和O2p到eg跃迁。我们还对氧K边的RIXS谱进行了全面的理论计算。
引用
@article{arxiv.2602.15444,
title = {Resonant inelastic x-ray scattering in layered trimer iridate Ba4Ir3 O10 : the density functional approach},
author = {D. A. Kukusta and L. V. Bekenov and V. N. Antonov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15444},
year = {2026}
}