CrSBr 中铬 $3\textit{d}$ 轨道的共振 X 射线光谱研究
材料科学
2025-09-03 v2
摘要
我们利用共振 X 射线光谱技术的组合，研究了层状磁性半导体 CrSBr 中 Cr 的电子结构和激发。在 Cr 边采集的 X 射线吸收光谱 (XAS) 和共振非弹性 X 射线散射 (RIXS) 光谱表现出显著的线性二向色性，这源于 Cr 离子周围扭曲的八面体环境。通过比较在 RIXS 光谱中识别出的 d-d 激发、X 射线激发光学发光 (XEOL) 光谱以及先前报道的光谱学和理论研究，我们检验了该化合物中观察到的亮激子的起源。为了进一步理解这些现象，我们开发了一个基于晶体电场 (CEF) 方法的多重态模型，该模型考虑了 Cr 离子的局部环境。该模型成功重现了几个实验特征，同时表明 Cr 轨道与配体之间存在现有框架未能完全捕捉的强杂化效应。这些发现推进了我们对 CrSBr 电子结构和激子行为的理解，并为未来针对自旋电子学和光电应用的 CrSBr 基器件的 和 研究奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2501.04751,
title = {Resonant X-ray spectroscopies on Chromium $3\textit{d}$ orbitals in CrSBr},
author = {Victor Porée and Alberto Zobelli and Amit Pawbake and Jakub Regner and Zdenĕk Sofer and Clément Faugeras and Alessandro Nicolaou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04751},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 10 figures