Ga掺杂Sr2IrO4中Jeff=1/2反铁磁相的结构起源
强关联电子
2023-09-19 v1 材料科学
摘要
Sr2IrO4具有新颖的Jeff=1/2 Mott态与准二维反铁磁序，为探索对任一结构变化都异常敏感的新奇物质态与功能提供了独特途径。尽管过去十年中Sr2IrO4的物理性质与晶格结构间的关联一直是焦点问题，但一种普遍看法假设磁有序本质上由Ir-O-Ir键角决定。因此，通过诸如在Ir位Ga的化学掺杂来精细调制该角度并进而大幅调制磁有序，已被广泛研究并深信不疑。然而，在本工作中，我们给出了一系列单晶与多晶Sr2Ir1-xGaxO4样品的一整套结构与磁性数据，揭示了两类样品间Néel温度TN的显著差异，且多晶样品x=0.09的TN值甚至比单晶样品x=0.09高64 K(在x=0.09处ΔTN~64 K)。我们的系统研究展示了c/a比在调控层间耦合从而调控Néel点TN中的关键作用，即随着c/a减小可实现更高的TN。两组样品间结构参数的显著差别可能由多晶样品中大量晶界引起的附加应变所致。本工作提示了在调制Sr2IrO4及可能其他铱酸盐中涌现性质时所不可或缺的另一物理要素。
引用
@article{arxiv.2309.08983,
title = {Structural origin of the Jeff=1/2 antiferromagnetic phase in Ga-doped Sr2IrO4},
author = {H. W. Wang and L. Y. Zhang and N. Hu and B. You and Y. T. Chang and S. L. Yuan and C. L. Lu and J. M. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08983},
year = {2023}
}