钙钛矿铱氧化物中的半金属与拓扑绝缘体
强关联电子
2012-03-08 v2 材料科学
摘要
二维层状钙钛矿 Sr2IrO4 被提出是一种自旋轨道 Mott 绝缘体，其中由于强自旋轨道耦合，Hubbard 相互作用效应在窄 J_{eff} = 1/2 能带上被放大。另一方面，三维正交钙钛矿 (Pbnm) SrIrO3 保持金属态。为了理解金属态的物理起源以及向绝缘相转变的可能性，我们为 SrIrO3 构建了一个紧束缚模型。该能带结构在费米能级下方具有一个由 J_{eff} = 1/2 能带构成的线节点。因此，向磁有序的不稳定性被抑制，系统保持金属态。这一源于底层晶体结构的线节点，在引入交替层之间的交错势或自旋轨道耦合强度时，转变为一对三维节点。当该势超过临界强度时，系统先转变为强拓扑绝缘体，随后再转变为正常能带绝缘体。我们提出，沿 (001) 方向由 Ir 氧化物和 Rh 氧化物交替层构成的材料（如 Sr2IrRhO6）是强拓扑绝缘体的候选材料。
引用
@article{arxiv.1112.0015,
title = {Semimetal and Topological Insulator in Perovskite Iridates},
author = {Jean-Michel Carter and V. Vijay Shankar and M. Ahsan Zeb and Hae-Young Kee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.0015},
year = {2012}
}
备注
6 pages, 5 figures