钴酸盐Kitaev候选材料中的自旋相互作用与磁性：基于第一性原理与模型哈密顿量的研究
强关联电子
2022-12-20 v2 材料科学
摘要
在寻找承载Kitaev自旋液体的材料过程中，大量努力集中于第四和第五周期过渡金属化合物，它们是自旋轨道耦合辅助的Mott绝缘体。在此，我们研究3过渡金属氧化物NaCoTeO和NaCoSbO的结构与磁性质。前一化合物中钠的部分占据通过团簇展开处理，发现钠的蜂窝晶格在能量上占优。从第一性原理（\textit{ab initio}）能带结构出发，多体二阶微扰理论导出具有估计磁相互作用的赝自旋-哈密顿量。我们表明，实验观察到的锯齿磁态仅当最近邻Kitaev耦合主导于Heisenberg项时才稳定，而二者因轨道的存在均被高度抑制。发现第三近邻Heisenberg相互作用在这两个化合物中均占主导。我们还通过调节电子-电子与自旋轨道相互作用给出了NaCoTeO的相图。计算所得的自旋激发谱捕获了近期实验磁子谱的基本特征，为我们的结果提供了支持。
引用
@article{arxiv.2205.03836,
title = {Spin interaction and magnetism in cobaltate Kitaev candidate materials: an $ab$ $initio$ and model Hamiltonian approach},
author = {Shishir Kumar Pandey and Ji Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03836},
year = {2022}
}