混合价铁氧化物中对称保护的准一维链
强关联电子
2022-07-29 v1 材料科学
摘要
在过去十年的高压研究中，发现了一系列全新的铁氧化物，如 FeO、FeO、FeO 等，它们具有紧密相关的结构，即在八面体板层之间嵌入三角棱柱的一维(1D)链阵列。在此，我们基于一种特定的晶体学生成机制发展出针对该系列的统一定量方法，该机制可预测这些氧化物的结构并自然地按板层周期对其进行分类。当纳入磁相互作用时，我们表明这些 1D 链对来自板层中铁离子的磁扰动具有对称性保护，且板层尺寸决定了磁有序类型，即铁磁或反铁磁。动力学平均场理论计算揭示了铁离子的轨道选择性莫特态，以及电导率趋向低维行为的倾向，并沿 1D 链尤为增强。在整个系列中，链间退耦增强，加之板层固有的电荷有序，这些结构有潜力实现耦合 1D 线模型系统的实验制备。我们指出以薄膜形式稳定这些化合物的可能性，结合广泛的离子替代可能以及这些化合物可在常压回收的事实，使它们成为构建具有有趣磁输运现象的物理系统的极具前景的平台，正如近期在 ZrTe 中发现量子霍尔效应所佐证。
引用
@article{arxiv.2207.14111,
title = {Symmetry protected 1D chains in mixed-valence iron oxides},
author = {Denis M. Vasiukov and Ghanashyam Khanal and Ilya Kupenko and Georgios Aprilis and Sergey V. Ovsyannikov and Stella Chariton and Valerio Cerantola and Vasily Potapkin and Aleksandr I. Chumakov and Leonid Dubrovinsky and Kristjan Haule and Elizabeth Blackburn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14111},
year = {2022}
}