蜂窝晶格铱酸盐中的自旋-轨道锁定、涌现赝自旋与磁序
强关联电子
2012-07-10 v3
摘要
通过考虑三角晶体场效应和自旋-轨道耦合，我们探索了蜂窝铱酸盐中有效自旋哈密顿量及磁序的本质。从 Hubbard 模型出发，在大三角畸变和自旋-轨道耦合极限下，我们以涌现的赝自旋-1/2 矩的形式推导出有效自旋哈密顿量。当前的赝自旋源于自旋-轨道锁定，不同于在自旋-轨道耦合占主导且忽略三角畸变时获得的 jeff = 1/2 矩。由此得到的自旋哈密顿量是各向异性的，并因次近邻相互作用而受挫。平均场理论预言，在一个可能与蜂窝铱酸盐化合物 Na2IrO3 相关的参数区域内，基态具有 4 子晶格 zig-zag 磁序，最近在该化合物中已观察到类似的磁基态。我们讨论了该相的各种性质、自旋波谱及实验后果。当前方法与近期从强自旋-轨道耦合极限出发并忽略非立方晶格畸变来理解铱酸盐化合物的提议形成对比。
引用
@article{arxiv.1108.1806,
title = {Spin-Orbital Locking, Emergent Pseudo-Spin, and Magnetic order in Honeycomb Lattice Iridates},
author = {Subhro Bhattacharjee and Sung-Sik Lee and Yong Baek Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.1806},
year = {2012}
}
备注
13 pages (Draft expanded; references updated; typos corrected and discussion on recent experiments added)