3d/5d 杂化 Sr$_3$NiIrO$_6$ 中的自旋-晶格与电子-声子耦合
材料科学
2019-08-28 v1
摘要
含 3 的材料表现出强电子关联、窄带宽与稳健磁性，而 5 体系以强自旋轨道耦合、增强的杂化与更弥散的轨道著称。将二者性质结合会产生新颖行为。例如 SrNiIrO 表现出复杂磁性与高达惊人的 55~T 的超高矫顽场。在此，我们结合红外与光学光谱、高场磁化以及第一性原理计算，探究该体系的晶格基本激发及相关耦合过程，包括自旋-晶格与电子-声子机制。磁红外光谱揭示了三个声子的自旋-晶格耦合，这些声子调制 Ir 局域环境以降低改变自旋排列所需能量。尽管这些模式主要影响链内交换，分析也揭示了重要的链间运动。这为正在建立的超高矫顽力模型中链间相互作用的发生提供了一种机制。同时，对现场 Ir 激发的分析揭示了振动耦合与极大的晶体场参数，导致 Ir 形成 t 衍生的低自旋态。这些发现凸显了 SrNiIrO 中的自旋-电荷-晶格纠缠，并表明类似相互作用可能存在于其他 3/5 杂化体系中。
引用
@article{arxiv.1907.09392,
title = {Spin-lattice and electron-phonon coupling in 3$d$/5$d$ hybrid Sr$_3$NiIrO$_6$},
author = {Kenneth R. O'Neal and Arpita Paul and Amal al-Wahish and Kendall D. Hughey and Avery L. Blockmon and Xuan Luo and Sang-Wook Cheong and Vivien S. Zapf and Craig V. Topping and John Singleton and Mykhalo Ozerov and Turan Birol and Janice L. Musfeldt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09392},
year = {2019}
}