交替磁性中的强电子关联与配体杂化
强关联电子
2026-05-15 v1
摘要
自旋能带分裂是交替磁性的标志，本质上与由电子关联驱动的磁有序相关。然而，最近在强关联交替磁性候选材料中探测交替磁性时的不一致结果，引发了人们对该现象的稳健性及其对多体效应依赖性的怀疑。在此，利用最先进的量子多体框架，我们剖析了三种典型候选材料中交替磁性的电子起源：MnF、MnTe 和 RuO。在 MnF 中，我们识别出 Mn-3 态内显著的局部电子关联，并发现了一个源于非局域屏蔽效应的可见光波段内明显的莫特能隙。强关联显著使 Mn-3 电子局域化，导致自旋分辨带宽变窄，从而抑制了自旋能带分裂。相比之下，MnTe 为交替磁性提供了一个理想平台，由于强关联展现出显著的局部 Mn-3 磁矩，并且通过稳健的 Mn 3--Te-5 轨道杂化实现了明显的自旋能带分裂。RuO 表现为泡利顺磁体，即使在其反铁磁相中也几乎没有局部磁矩。尽管如此，它仍表现出显著的自旋能带分裂，表明存在巡游交替磁行为。我们的结果表明，强局部电子关联与通过合理选择配体以促进轨道杂化，是在强关联系统中实现交替磁性的关键前提。这些见解为新型交替磁性材料的理性设计与发现铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2605.14248,
title = {Strong electron correlations and ligand hybridization for altermagnetism},
author = {Byungkyun Kang and Anderson Janotti and Dai Q. Ho and Myoung-Hwan Kim and Chul Hong Park and Sangkook Choi and Mark R. Pederson and Eunja Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14248},
year = {2026}
}