层状三聚体反硅酸盐 Ba4NbIr3O12 中共振非弹性 X 射线散射：密度泛函理论方法
强关联电子
2026-03-03 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) 结合考虑强库仑相关性 (GGA+U) 的方法，研究了 Ba4NbIr3O12 的电子结构。该物质具有准二维结构，由由三个扭曲的面共享 IrO6 八面体组成的 corner-connected Ba3NbIr3O12 边缘三聚体构成。其中，Ir 原子分布在两个对称不等价的位点：三聚体中心 (Ir1) 和两个尖端 (Ir2)。Ir1-Ir2 位于三聚体内的距离较小，低温下为 2.547 Å，这导致形成明显的键态和反键态。较大的键态-反键态分裂稳定了 dzz 轨道主导的反键态 5d 空穴，并在费米能级处产生较宽的能隙。Ba4NbIr3O12 的基态是一个非磁性三重态，具有相对温和的自旋轨道耦合 (SOC)。我们理论计算了 Ba4NbIr3O12 在 Ir L2、Nb L3 边以及光子发射谱的 X 射线吸收光谱 (XAS)。我们还对 Ir L3$ O K、Nb K、L3、M3、M5 和 N3 边的共振非弹性 X 射线散射 (RIXS) 谱进行了全面研究。在 Ir L3 边的 RIXS 谱中，2 eV 以下可见多个锐利特征，对应于 Ir t2g 能级之间的跃迁。位于 3.2 eV 的峰由于 t2g 到 eg 跃迁而产生。5.3 eV 以上的高能细节主要由 5dO 到 tg 和 O2p 到 eg 跃迁决定。在 8 到 12 eV 的能级间的特征由于 5dO 到 eg 跃迁而产生。
引用
@article{arxiv.2603.01021,
title = {Resonant inelastic x-ray scattering in layered trimer iridate Ba4NbIr3O12: the density functional approach},
author = {D. A. Kukusta and L. V. Bekenov and V. N. Antonov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.01021},
year = {2026}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2602.15444