自旋轨道辅助绝缘体 (Sr1-xCax)2-yIrO4+z 的结构演化和电子性质
材料科学
2016-11-23 v1 强关联电子
摘要
探索了 (Sr1-xCax)2-yIrO4+z 单晶中等电子取代的效应。名义上的 n=1 Ruddlesden-Popper 相（y=0, z=0）从 x=0 直到 x=0.11 保持稳定，其中反铁磁自旋轨道 Mott 绝缘态持续存在。观察到饱和磁矩随 Ca 取代量增加而增大，表明面内磁矩的耦合相对于 IrO6 八面体的面内旋转发生了改变。超过 x=0.11 后，由共角八面体三维网络组成的 x=1/4, y=0, z=1/2 结构相 Sr3CaIr2O9 开始混合，并最终在更高的起始 Ca 含量下成核出相纯的晶体。在该相中观察到一个绝缘、非磁性的基态，可归因于 J=0 态，并与最近的粉末研究一致。在超过 x = 0.75 的更高 Ca 浓度下，晶体开始稳定在 y=1/3, z=0 的准一维 Ca5Ir3O12 结构中。这种链基结构中的低温输运可通过变程跳跃很好地描述，并且在 T K 以下出现一个反铁磁有序转变。我们的数据提供了当典型自旋轨道 Mott 绝缘体 Sr2IrO4 的结构框架通过等价化学取代被失稳时，可访问的电子和结构性质的详细映射。
引用
@article{arxiv.1610.06055,
title = {Structural evolution and electronic properties of (Sr1-xCax)2-yIrO4+z spin-orbit assisted insulators},
author = {Xiang Chen and Stephen D. Wilson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06055},
year = {2016}
}
备注
To appear in Physical Review B