烧绿石A2Mo2O7中的自旋-轨道阻挫
强关联电子
2013-11-27 v3
摘要
采用全相对论密度泛函理论加在位排斥(U)方法，研究了钼烧绿石A2Mo2O7的电子和磁性质，重点聚焦于自旋玻璃绝缘体Y2Mo2O7。我们发现，在大U绝缘区，系统在不同磁态之间表现出奇特的能量竞争。这种磁竞争无法用基于各向同性海森堡反铁磁交换相互作用的几何阻挫的传统图像解释。通过使用广义自旋模型进行分析，我们发现有效自旋相互作用不同于简单的海森堡形式，并且在自旋空间中具有强各向异性。我们还揭示出它们导致了反铁磁态与铁磁态之间的激烈竞争。磁相互作用的复杂形式表明轨道自由度起着关键作用。通过分析三轨道哈伯德模型，我们阐明了这种磁竞争通过自旋-轨道相互作用与4d2电子构型中的轨道阻挫紧密相连。这些结果挑战了将自旋玻璃行为归因于纯反铁磁交换相互作用几何阻挫的传统图像。
引用
@article{arxiv.1305.0660,
title = {Spin-orbital frustration in pyrochlores A2Mo2O7},
author = {Hiroshi Shinaoka and Yukitoshi Motome and Takashi Miyake and Shoji Ishibashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0660},
year = {2013}
}
备注
8 pages, 6 figures (accepted for publication as a regular article in PRB)