铁基磷族元素化物超导体中的自旋-轨道阻挫与反常金属态
超导电性
2009-11-13 v1
摘要
我们从包含轨道自由度的强耦合观点出发，发展了对最近发现的铁基超导体母化合物反常金属态的理解。基于 Fe^{2+} 离子的中间自旋 (S=1) 态，我们推导出了活性 t_{2g} 轨道的 Kugel-Khomskii 自旋-轨道哈密顿量。结果表明这是一个具有阻挫自旋和轨道相互作用的非常复杂的模型。我们计算了它的经典相图，并通过研究其纯自旋和纯轨道极限来理解各个相的稳定性。我们发现实验观察到的自旋条纹态在一个很宽的物理参数范围内是稳定的，并且可以伴随三种不同类型的轨道序。其中轨道铁序和轨道条纹序特别有趣，因为它们破坏了面内晶格对称性——这是未掺杂化合物的一个稳健特征。我们计算了有效自旋哈密顿量的磁激发谱，观察到有序矩的强烈减小，并指出所提出的轨道序模式可以在共振 X 射线衍射中测量。
引用
@article{arxiv.0811.4104,
title = {Spin-orbital frustrations and anomalous metallic state in iron-pnictide superconductors},
author = {F. Krüger and S. Kumar and J. Zaanen and J. van den Brink},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.4104},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 12 figures