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揭示六硼化铈CeB$_6$中反铁四极序的本质

材料科学 2019-02-27 v2

摘要

铈六硼化物(CeB6_6)f电子化合物展现出丰富的低温磁现象,包括通过先进X射线散射被确认为多极起源的“磁隐藏”序。基于第一性原理电子结构结果,我们发现CeB6_{6}中的反铁四极(AFQ)序源于晶体场分裂,并给出与实验相符的能带结构。由于Ce与B6_{6}之间p电子相互作用较小,CeB6_{6}的电子态可恰当地描述为Ce(4f1f^{1})3+^{3+}(e^{-})(B6_{6})2^{2-}。轨道自旋的AFQ态由通过自旋轨道相互作用诱导的交换相互作用引起,该作用还将J=5/2态分裂为Γ8\Gamma_{8}基态和Γ7\Gamma_{7}激发态。在最小反铁磁(111)构型内,电荷自洽过程中出现了轨道有序的AFQ态,并支持“隐藏”序的出现。静水压(施加的或化学诱导的)使AFM(AFQ)态比铁磁态更稳定,正如低温下所观察到的那样。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.06257,
  title  = {Revealing the nature of antiferro-quadrupolar ordering in Cerium Hexaboride: CeB$_6$},
  author = {Chanchal Barman and Prashant Singh and Duane D. Johnson and Aftab Alam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06257},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages, 4 figures