通过电子掺杂和压力调控双层铱酸盐 Sr3Ir2O7 中的 Jeff = 1/2 绝缘态
强关联电子
2015-06-15 v1
摘要
Sr3Ir2O7 表现出一种新颖的 Jeff=1/2 绝缘态，其特征是由于自旋 - 轨道相互作用导致 Jeff=1/2 和 3/2 能带发生分裂。我们报道了 Sr3Ir2O7 中通过稀电子掺杂（用 La3+ 替代 Sr2+）或施加高达 35 GPa 的高压而发生的金属 - 绝缘体转变。我们对单晶 Sr3Ir2O7 和 (Sr1-xLax)3Ir2O7 的研究表明，施加高静水压力 P 会导致电阻率在临界压力 PC = 13.2 GPa 处急剧降低多达六个数量级，表现出能隙闭合；但进一步将 P 增加至 35 GPa 在低温下并未产生完全的金属态，这可能是由于键角{\theta}分布狭窄导致的局域化后果。相比之下，在 Sr3Ir2O7 中用 La3+ 离子轻微掺杂 Sr2+ 离子即可在低温下诱导出稳健的金属态；对于发生金属态的 (Sr0.95La0.05)3Ir2O7，磁有序温度显著抑制但仍保持有限。结合与 Jeff = 1/2 绝缘体原型 Sr2IrO4 的比较，我们对结果进行了讨论。
引用
@article{arxiv.1304.5021,
title = {Tuning Jeff = 1/2 Insulating State via Electron Doping and Pressure in Double-Layered Iridate Sr3Ir2O7},
author = {L. Li and P. P. Kong and T. F. Qi and C. Q. Jin and S. J. Yuan and L. E. DeLong and P. Schlottmann and G. Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.5021},
year = {2015}
}
备注
five figures