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蜂窝状 VI$_{3}$ 中的二维铁磁自旋-轨道激发

强关联电子 2021-07-23 v1

摘要

VI3_{3} 是一种铁磁体,由键合的 V3+^{3+} 离子构成的平面蜂窝状薄片通过范德瓦耳斯力结合而成。我们应用中子谱学测量了铁磁相中的二维(J/Jc17J/J_{c} \approx 17)磁激发,发现了两个具有能隙(ΔkBTc\Delta \approx k_{B} T_{c} \approx 55 K)且色散的激发。我们应用多级自旋波形式体系,用两个共存域(其具有由对比性畸变八面体环境构建的不同 V3+^{3+} 轨道基态)来描述这些谱。该分析拟合出 V3+^{3+} 位点间共同的最近邻面内交换耦合(JJ=-8.6 ±\pm 0.3 meV)。畸变的局域晶体电场与自旋-轨道耦合为 VI3_{3} 中空间长程二维铁磁性提供了所需的磁各向异性。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.04311,
  title  = {Two-dimensional ferromagnetic spin-orbital excitations in the honeycomb VI$_{3}$},
  author = {H. Lane and E. Pachoud and J. A. Rodriguez-Rivera and M. Songvilay and G. Xu and P. M. Gehring and J. P. Attfield and R. A. Ewings and C. Stock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.04311},
  year   = {2021}
}

备注

(main text - 7 pages, 4 figures; supplementary information - 13 pages, 9 figures, to be published in Phys. Rev. B)