为什么基于Co的115化合物与众不同？：GdMIn$_5$ (M=Co, Rh, Ir) 的案例研究
强关联电子
2015-06-23 v2
摘要
2001年在RMIn（R=4f或5f元素，M=Co, Rh, Ir）族中一些重费米子化合物中发现超导性，引发了大量研究，旨在理解超导性的物理起源及其与磁性的关系。尽管许多性质已经阐明，但仍有一些关键问题尚未得到解答。其中一个问题是过渡金属在决定临界超导温度（Tc）值中的特殊作用。在这项工作中，我们分析了该族化合物中实验观察到的一个有趣规律，即基于Co的材料获得了最低的N\'eel温度。我们将分析重点放在GdMIn化合物上，并基于密度泛函理论进行总能量计算，以获得位于Gd离子处的磁矩之间交换耦合相互作用的参数。我们的计算表明，这三种化合物的基态是一种C型反铁磁体，由GdIn平面内的一阶和二阶近邻交换耦合之间的竞争决定，并由跨越MIn平面的耦合稳定。然后，我们使用平均场近似和量子蒙特卡洛模拟，用这些磁相互作用求解了一个模型。计算得到的N\'eel温度和Curie-Weiss温度、比热和磁化率的结果与现有的实验数据吻合良好。值得注意的是，我们表明，基于Co的材料中的一阶近邻层间交换耦合远小于Rh和Ir类似物，这是由于前者具有更二维的行为。这一结果解释了Co-115系统中观察到的较低N\'eel温度，并可能阐明基于Co的115超导体具有最高Tc这一事实。
引用
@article{arxiv.1411.1396,
title = {Why the Co-based 115 compounds are different?: The case study of GdMIn$_5$ (M=Co, Rh, Ir)},
author = {Jorge I. Facio and D. Betancourth and Pablo Pedrazzini and V. F. Correa and V. Vildosola and D. J. García and Pablo S. Cornaglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.1396},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 6 figures