阴离子混合价化合物 Rb$_4$O$_6$ 中由连续电荷与轨道有序转变驱动的自旋二聚体基态
强关联电子
2020-01-29 v1
摘要
近来,混合价碱金属倍半氧化物 CsO 中的 Verwey 型转变被推断源于过氧 O 和超氧 O 阴离子的电荷有序伴随结构转变和电子电导率的剧烈变化 [Adler 等, Sci. Adv 4, eaap7581 (2018)]。本文报道,在姊妹化合物 RbO 中,类似的 Verwey 型电荷有序转变与 O 的轨道和自旋动力学紧密关联。降温过程中,粉末中子衍射实验在 K 揭示电荷有序和立方到四方转变,随后在 K 发生进一步的结构失稳,涉及磁性 O 阴离子的额外重取向。由密度泛函理论计算支撑的磁共振技术表明,磁性活性 O 单元出现一种特殊的 -轨道有序,促进了由弱耦合自旋二聚体组成的量子自旋态的形成。这些结果表明,类似于 3 过渡金属化合物,在 开壳层碱金属倍半氧化物中,Jahn-Teller 类电子-晶格耦合与 Kugel-Khomskii 型超交换的相互作用决定了轨道有序和磁基态的性质。
引用
@article{arxiv.1911.12049,
title = {Spin-dimer ground state driven by consecutive charge and orbital ordering transitions in the anionic mixed-valence compound Rb$_4$O$_6$},
author = {T. Knaflič and P. Jeglič and M. Komelj and A. Zorko and P. K. Biswas and A. N. Ponomaryov and S. A. Zvyagin and M. Reehuis and A. Hoser and M. Geiß and J. Janek and P. Adler and C. Felser and M. Jansen and D. Arčon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12049},
year = {2020}
}