经典-量子不平衡相转变与RNiO$_3镍酸盐中的磁性有序

Jahn-Teller（JT）磁性正离子 RNiO$_3$（R为稀土元素或铱）中观察到的绝缘体-准金属（劣金属）转变被视为Mott相变的典型范例，传统上以Hubbard $U-t$模型描述。然而，实际上，镍酸盐的绝缘相源于电荷不平衡（CD），形成由自旋三重态（$S = 1$）电子 [NiO$_6$]$^{10-}$ 和自旋无（$S = 0$）空穴 [NiO$_6$]$^{8-}$ 组成的系统，等价于在非磁性晶格中移动的有效自旋三重态复合玻色子。有效CD相哈密顿量考虑了局部（$U$）和非局部（$V$）相关性，以及复合玻色子的转移（$t_b$）。在有效场近似框架下，我们证明存在两种CD相：一种是高温经典 paramagnetic CO相（电荷有序），另一种是低温磁量子CDq相，其中电荷和自旋密度在电子和空穴中心之间进行转移，出现'' uncertain valence '' [NiO$_{6}$]$^{(9\pm\delta)-}$（$0 \le \delta \le 1$）和自旋密度 $(1 \pm \delta)/2$ NiO$_6$中心。在经典CO相中，自旋三重态电子中心被包围在最近的非磁性空穴中心中，这些''关闭''了最近邻的强超交换相互作用。在量子CDq相中的磁性有序由强传统的超交换相互作用和一种独特的玻色子双交换机制决定。