Ab initio quantum Monte Carlo calculations of spin superexchange in cuprates: the benchmarking case of Ca$_2$CuO$_3$
鉴于连续的理论努力,旨在一个准确的微观描述的强相关的过渡金属氧化物和相关材料,我们表明,与连续量子蒙特卡罗(QMC)计算是可能的,以获得的自旋超交换耦合常数的氧化铜在定量上与实验非常吻合的值。QMC的总能量的变化性质,使我们能够确定最好的试验波函数的可用池的波函数,这使得该方法基本上不受可调参数,从而真正从头算。对磁相互作用的研究结果表明,QMC能够准确地描述强关联材料的基态性质。
2014-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions and magnetic phases of transition metal oxides: benchmarking advanced ab initio methods
采用第一性原理方法结合Heisenberg Hamiltonian MonteCarlo方法研究了过渡金属氧化物MnO和NiO在平衡态和加压态下的磁性.比较第一性原理分析涉及两个有前途的超局域密度泛函方法,即混合密度泛函理论和最近发展的变分伪自相互作用校正方法,实现与平面波和原子轨道基组。先进的泛函提供了一个非常令人满意的再现,治愈的主要缺点,当地的泛函和改善了许多其他以前的理论预测。此外,最重要的是,它们令人信服地证明了一定程度的内部一致性,尽管由于方法细节(例如平面波与原子轨道)而出现差异。
2011-07-08 cond-mat.str-el
Electronic excitation spectra of cerium oxides: from ab initio dielectric response functions to Monte Carlo charge transport simulations
由氧化铈CeO $_2$和Ce $_2$ O $_3$制成的纳米材料具有广泛的应用,从汽车、工业或能源操作中的催化剂到有希望的材料,以增强肿瘤治疗中的强子疗法的有效性。为了阐明这些过程中所涉及的物理化学机制,了解这些氧化物的电子激发光谱是至关重要的,这些光谱是通过高精度线性响应时间依赖的密度泛函理论计算得到的。特别是,宏观介电响应函数$\barε$体CeO $_2$和Ce $_2$ O $_3$的推导,这与现有的实验数据进行了比较。这些结果强调了适当考虑局部场效应来模拟金属氧化物介电函数的重要性。在此基础上,我们推导了材料的能量损失函数$\mbox{Im} (-1/\barε)$,包括从第一性原理出发对动量传递色散的精确计算。在这方面,通过使用Mermin型参数化,我们能够模拟不同电子激发对介电损耗函数的贡献。最后,从知识的电子非弹性平均自由程,连同弹性平均自由程提供的相对论莫特理论,我们进行统计蒙特卡罗(MC)电荷输运模拟再现的主要特点,实验反射电子能量损失(REEL)光谱的氧化铈。与REEL实验数据的良好一致性强烈支持我们的方法的基础上MC建模告知从头计算的电子激发光谱在广泛的动量和能量转移。
2021-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Quantifying octahedral rotations in strained perovskite oxide films
外延应变是增强复合氧化物性能的有效途径,然而,由于难以测量薄膜中的氧位置,对原子结构如何适应应变的细节知之甚少。我们提出了一个一般的方法来确定应变氧化物薄膜的原子结构通过X-射线衍射,我们证明使用LaNiO 3膜。氧八面体的旋转和扭曲已被量化通过比较半阶布拉格峰的强度,所产生的两个单位单元周期的八面体旋转,与计算的结构因子。结合从头算密度泛函计算与这些实验结果,我们确定系统的应变如何修改这个功能氧化物的原子结构。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fundamental asymmetry in interfacial electronic reconstruction between insulating oxides
我们提出了一个ab initio研究两个绝缘钙钛矿,极性LaAlO 3和非极性SrTiO 3之间的(001)界面。我们观察到一个绝缘到金属过渡以上的临界LaAlO 3厚度。我们解释说,在TiO 2/LaO界面处观察到的高电导率和在SrO/AlO 2界面处缺乏类似的电导率是固有的系统的原子几何形状。阳离子之间的大界面跳跃矩阵元素导致在TiO 2/LaO界面处形成束缚电子态。这种机制的界面结合态的形成表明了一个强大的手段,用于调整在各种氧化物异质界面的电导率。
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio calculation of d-d excitations in quasi-one-dimensional Cu d9 correlated materials
用波函数方法计算了准一维自旋链和梯形铜氧化物中Cu的d-d激发能。一套完整的本地激发已被计算与角共享(Sr 2CuO 3和SrCuO 2)和边缘共享(LiVCuO 4,CuGeO 3,LiCu 2 O 2和Li 2CuO 2)CuO 4片,与角共享CuF 6八面体(KCuF 3),梯形系统CaCu 2 O 3,和多铁性氧化铜CuO。我们的数据比较以及与现有的KCuF 3和激发能的共振非弹性X射线散射实验发现CuO的光吸收测量结果。我们报告的其他材料的从头算结果应该有助于解释未来的共振非弹性X射线散射实验对这些高度各向异性的化合物。
2011-11-09 cond-mat.str-el
1D Transition Metal Oxide Chains as a Challenging Model for Ab Initio Calculations
本研究通过DFT、DFT+U和CCSD方法系统研究一维过渡金属氧化物链,发现多极小值挑战从头计算,DFT+U正确预测绝缘性,且线性响应U参数可能高估磁态能量差。
2025-09-23 cond-mat.str-el
Accurate evaluation of magnetic coupling between atoms with numerous open-shells : an ab-initio method
提出了一种新的从头计算方法,用于精确计算多开壳层原子间的有效交换积分。这种方法适用于铁磁和反铁磁交换,直接或配体介导的交换。高自旋过渡金属氧化物,如KNiF 3,Ba 2CoS 3或YMnO 3的测试计算表现出非常好的准确性相比,无论是最好的从头计算-当这些是可行的-并与实验评估。
2009-12-07 cond-mat.str-el
Limitations of the hybrid functional approach to electronic structure of transition metal oxides
近十年来,基于杂化泛函的从头计算方法越来越受到人们的欢迎。在这封信中,我们表明,在小间隙过渡金属氧化物(例如VO 2)的情况下,在费米表面附近具有相当微妙的物理特性,这种不包含“昂贵”的完全自洽GW校正的混合泛函方案无法产生这种物理特性并错误地描述了费米表面附近状态的波函数的特征。虽然一个完全自洽的GW的混合功能的方法的顶部没有纠正这些波函数的预期,并被发现是在一般协议的结果完全自洽的GW方法的基础上半局部泛函,它是更计算要求相比,后者的方法的好处基本上相同的结果。
2013-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of bulk manganese oxide and nickel oxide from coupled cluster theory
我们描述的基态和激发态的电子结构的体MnO和NiO,两个原型的相关电子材料,使用耦合团簇理论与单双激发(CCSD)。作为一个推论,这项工作还报告了第一次实施的无限制周期从头计算运动方程CCSD。从Hartree-Fock参考开始,我们发现MnO和NiO的基本间隙分别为3.46 eV和4.83 eV,与实验相比略有高估,尽管有限尺寸标度表明间隙在热力学极限中被严重高估。从相关的电子能带的字符,我们发现MnO和NiO位于中间莫特/电荷转移绝缘体制度,虽然NiO出现作为一个电荷转移绝缘体时,只考虑基本的间隙。在布里渊区的大部分区域,最低准粒子激发具有金属3d和O 2 p的特征,而在Γ点附近,最低导带准粒子激发具有s的特征。我们的研究支持耦合集团理论的潜力,提供高层次的多体相关固体的见解。
2019-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity and its mechanism in an ab initio model for electron-doped LaFeAsO
已知有两类高温超导体,其临界温度高于50 K。一种是铜氧化物,另一种是铁基超导体。比较这两种机制的共同点和区别,将有助于寻找更高Tc的超导体。然而,基于第一性原理计算对铁族化合物作用机理的研究却很少。在这里,我们首先表明,超导电性出现在国家的最先进的数值计算的从头算多轨道模型的电子掺杂的铁基超导体LaFeAsO,根据实验观察。通过与一阶反铁磁跃迁和一阶反铁磁跃迁驱动的非均匀性不稳定性的一一对应,确定了超导机制为增强的均匀密度涨落。尽管存在许多差异,但在铁家族中发现的潜在轨道选择性Mottness方面,也发现了氧化铜的某些共同特征。
2014-09-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-Tc ferrolectricity emerging from magnetic degeneracy in cupric oxide
氧化铜在不寻常的高温下是多铁性的。从密度泛函计算,我们发现,低T的磁性相是顺电性和较高的T一个铁电性,与极化的大小和方向与实验吻合得很好。通过将从头计算结果映射到有效自旋模型上,我们用Monte Carlo方法发现在高温磁态下,非共线性和反转对称性破缺通过Dzyaloshinskii Moriya相互作用相互稳定.这导致了一种新的多铁性机制,具有非磁性杂质增强效果的特殊性质。
2010-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Verification of Anderson superexchange in MnO via magnetic pair distribution function analysis and \textit{ab initio} theory
我们提出了依赖于温度的原子和磁对分布函数(PDF)分析的中子总散射测量的反铁磁MnO,一个典型的强相关的过渡金属氧化物。已知的反铁磁基态结构与符合传统技术的精炼参数密切吻合,证实了新开发的磁性PDF方法的可靠性。在顺磁相进行的测量揭示了显着的短程磁相关的$\sim$ 1 nm的长度尺度上,从低温的长程自旋安排有很大的不同。\textit{Ab initio}计算使用自相互作用校正的局部自旋密度近似的密度泛函理论预测的磁相互作用占主导地位的安德森超交换和再现测量的短程磁关联的高精度。进一步的计算模拟从直接交换相互作用的额外贡献显示出更差的协议与数据。因此,MnO的Anderson超交换模型得到了实验验证和\textit{ab initio}理论的证实。
2016-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Substrate-tuning of correlated spin-orbit oxides
我们系统地研究了衬底应变对两种具有代表性的Sr-铱酸盐的电子结构的影响,一种是相关绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$,另一种是金属SrIrO $_3$。通过\emph{ab initio}电子结构计算得到的光学电导率表明,拉伸应变使光学峰位向高能侧移动,强度发生改变,表明Sr-铱酸盐的电子关联和自旋轨道耦合(SOC)强度增强。电子结构对拉伸应变的响应与磁矩方向、八面体连通性和SOC强度高度相关,共同决定了$J_{eff}$ =1/2基态的稳定性.用微观模型计算分析了光学响应,并与相应的实验结果进行了比较。在SrIrO $_3$的情况下,费米能级附近的电子结构的演变显示出高的可调谐性的空穴带,如先前的实验所建议的。
2015-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulator-Metal transition in the Doped 3d1 Transition Metal Oxide LaTiO3
用从头算LDA+DMFT方法研究了$La_{1-x}Sr_{x}TiO_{3}$中掺杂诱导的绝缘体-金属相变。结合LDA能带结构的实际,扭曲的结构,最近发现的多轨道DMFT治疗电子相关性,我们发现:$(i)$铁轨道顺序在莫特绝缘状态下没有轨道简并,$(ii)$连续填充诱导过渡到顺磁金属(PM)与$x$,和$(iii)$优秀的定量协议与发表的光电发射数据的情况下,6%的掺杂。我们的结果表明,该系统可以被描述为一个没有轨道(液体)简并的Mott-Hubbard系统。
2003-09-16 cond-mat.str-el
Kitaev interactions between j=1/2 moments in honeycomb Na2IrO3 are large and ferromagnetic: insights from ab initio quantum chemistry calculations
Na $_2$ IrO $_3$,蜂窝状5 $d^5$氧化物,最近已被确定为Kitaev自旋晶格的潜在实现。这个自旋模型的基本特征是,对于从金属位点出现的三个金属-金属链接中的每一个,Kitaev相互作用仅连接垂直于由磁性离子和两个桥接配体定义的元格的自旋分量。事实上,双正交自旋分量沿着三个不同的链接耦合导致强烈的挫折效应和非平凡的物理。虽然实验表明Na $_2$ IrO $_3$中存在锯齿形反铁磁有序,但Kitaev和Heisenberg相互作用的符号和相对强度仍存在争议。在这里,我们报告的从头计算多体电子结构的计算结果,并建立最近邻交换是强各向异性的占主导地位的铁磁Kitaev部分,而海森堡的贡献是显着较弱的反铁磁。计算进一步揭示了对微小结构细节(如键角)的强烈敏感性。除了大的自旋-轨道相互作用,这种强烈的依赖于扭曲的Ir $_2$ O $_2$斑块挑出蜂窝状5 $d^5$氧化物作为一个新的游乐场实现非常规的磁基态和激发在扩展系统。
2014-01-11 cond-mat.str-el
Influence of magnetic ordering on the spectral properties of binary transition metal oxides
采用从头算嵌入式DMFT(eDMFT)方法,研究了长程磁有序对二元过渡金属氧化物光谱性质的影响,发现最显著的变化出现在动量分辨光谱函数中,在反铁磁(AFM)相中,这些谱函数变得尖锐,形成了非常清晰的谱带.最强的变化在最高的价带边缘(VBE),这是通常与张-赖斯束缚态。这种VBE状态在AFM阶段加强,但仅针对少数自旋分量,其受到更强的波动。在AFM相的DFT单粒子描述中也出现了类似的杂化VBE态,但在eDMFT描述中变得更强并获得了明确的能量。
2019-09-19 cond-mat.str-el
Ab-initio prediction of magnetoelectricity in infinite-layer CaFeO2 and MgFeO2
基于密度泛函的模拟研究了铁基氧化物的磁电效应,发现铁基氧化物具有独特的层状结构。我们从理论上预测CaFeO 2是一个有前途的磁电,显示磁控大电极化的强度,甚至可能高于室温。磁和偶极自由度之间的交叉耦合的需要,作为主要成分,铁网站的自旋轨道耦合和自旋依赖的O p - Fe d杂化,以及与非中心对称的点群和特殊的几何结构,其特征在于由“扁平”的FeO 4四面体的结构约束。为了增强磁电效应,我们进行了材料设计,导致一种新的和优化的系统,MgFeO 2,其中较大的O 4四面体畸变导致更强的极化。
2013-08-29 cond-mat.str-el
Correlation effects in the ground state charge density of Mott-insulating NiO: a comparison of ab-initio calculations and high-energy electron diffraction measurements
通过对NiO结构因子的高能电子衍射精确测量,研究了Ni 3d壳层中强关联对Ni离子内部电子电荷密度的影响,以及对强关联金属氧化物电子结构的从头计算方法是否与实验结果一致.广义梯度近似(GGA)和局部自旋密度近似的Hubbard U项(LSDA+U)的校正被发现提供最接近的实验测量。计算和观察到的电子电荷密度的比较表明,在Ni 3d壳层抑制氧和镍亚晶格之间的共价键合的相关性。
1999-06-22 cond-mat.str-el
Averievite: a copper oxide kagome antiferromagnet
磷钙石,Cu $_5$ V $_2$ O $_{10}$(CsCl),是一种由Cu $^{2+}$ kagome层夹在Cu $^{2+}$ -V $^{5+}$蜂窝层之间的氧化物矿物。我们已经合成了这种氧化物,并从从头计算以及磁化率和比热测量研究其性能。数据表明,居里-外斯温度为185 K,以及在24 K的长程磁序由于显着的层间耦合从蜂窝状铜离子。这种秩序被抑制取代这些铜等电子锌,这表明锌取代的averievite是一个有前途的自旋液体候选人。进一步提出的用Ti $^{4+}$取代V $^{5+}$的替代不仅掺杂了材料,而且预计会产生具有狄拉克交叉的二维电子结构。因此,averievite是一个有吸引力的平台S=1/2 kagome物理与实现新的电子状态的潜力。
2018-07-13 cond-mat.str-el
Incommensurate spin density modulation in a copper-oxide chain compound with commensurate charge order
中子衍射已被用来确定的磁性结构的Na $_8$ Cu $_5$ O $_{10}$,一个化学计量的化合物,含有链的基础上共享边缘CuO $_4$斑块。该链掺杂有2/5孔每个Cu网站,并表现出长程相称的电荷秩序与发病远高于室温。低于$T_N = 23$ K,中子数据表明长程共线磁序与自旋密度调制,其传播矢量是相称的沿和不相称的垂直链。竞争链间交换相互作用进行了讨论,作为一个可能的起源的无公度磁秩序。
2008-08-07 cond-mat.str-el
From Slater to Mott physics: epitaxial engineering of electronic correlations in oxide interfaces
利用自旋辅助从头算随机结构搜索,我们探索了一个详尽的量子相图的原型接口莫特绝缘体,即镧-铁和镧-钛氧化物。特别是,我们报告的界面电子重建引起的电荷转移稳定的高自旋亚铁Fe 2+状态。我们提供了一个途径来控制在这个电子状态的相关性的强度,通过调整外延应变,产生一个多方面的量子电子相,即莫特-哈伯德,电荷转移和斯莱特绝缘状态。此外,我们报告的电子相关性是密切相关的结构氧八面体旋转,其控制是能够稳定的低自旋状态的Fe 2+在低压下,以前只观察到在地球的下地幔的极端高压条件下。因此,我们通过太赫兹辐射提供了磁开关的途径,这对下一代自旋电子学技术具有至关重要的意义。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Orbital breathing effects in the computation of x-ray d-ion spectra in solids by ab initio wave-function-based methods
在现有的固体中过渡金属离子芯能级激发的理论方法中,由于内芯空穴引起的弛豫和极化效应往往被忽略或仅用唯象描述。在这里,我们建立了一个从头计算的计算方案,明确占这样的物理在计算X射线吸收和共振非弹性X射线散射光谱。发现与实验过渡金属$L$边缘数据的强相关的$d^9$铜酸锂$_2$ CuO $_2$,我们确定的绝对散射强度。新开发的方法开辟了道路,甚至更复杂的$d^n$电子结构的第六B至第八B组相关的氧化物化合物的调查。
2016-11-11 cond-mat.str-el
Sr$_6$Co$_5$0{$_1$$_5$}: non-one-dimensional behavior of a charge ordered structurally quasi-one-dimensional oxide
合成了准一维氧化物Sr $_6$ Co $_5$ O $_{15}$,测量了它的磁性,用从头算方法计算了它的电子结构.我们发现了强有力的证据,证明它的电子和磁性行为不遵循其结构系列的趋势。CoO $_3$链内部的磁耦合不是纯铁磁的,其内部的长程耦合很弱。Co矩由于其大的轨道角动量沿着每个特定的量子化轴取向而略微倾斜,这对于结构中的每个Co $^{4+}$原子是不同的。我们的热电势计算与实验一致,支持我们的模型的磁性基态的化合物。
2011-06-02 cond-mat.str-el
Emergent magnetic state in (111)-oriented quasi-two-dimensional spinel oxides
在量子限制几何条件下,研究了Al_2O_3夹在CoCr_2O_4薄膜中的(111)取向的出射磁态.在二维交叉处,极化中子反射仪揭示了与体值相比总磁化强度的异常增强。同步辐射X射线磁性圆二色性(XMCD)表明,在Co和Cr亚晶格上出现了长程铁磁自旋有序。布里渊函数分析进一步证实,所观察到的现象是由于强烈改变的磁挫折,表现为一个Yafet-Kittel型订购作为新的基态在量子极限,这是无法达到的散装开始。
2019-05-28 cond-mat.str-el
Reduced effective spin-orbital degeneracy and spin-orbital ordering in paramagnetic transition metal oxides: Sr2IrO4 vs. Sr2RhO4
我们讨论了顺磁材料中自旋轨道极化和有序的概念,并讨论了它们在过渡金属氧化物中的后果。将密度泛函和动力学平均场论相结合的方法推广到具有大自旋轨道相互作用的材料,研究了Sr 2 IrO 4和Sr 2 RhO 4顺磁相的电子激发.我们发现,自旋轨道相互作用,结构扭曲和库仑相互作用的相互作用抑制自旋轨道波动。结果表明,室温下Sr 2 IrO 4是顺磁自旋轨道有序的莫特绝缘体。在Sr 2 RhO 4中,有效的自旋-轨道简并度降低,但由于较小的自旋-轨道和较小的库仑相互作用,材料保持金属性。我们发现我们的从头计算Sr 2 RhO 4与角分辨光电发射很好的协议,并预测光谱的顺磁相Sr 2 IrO 4。
2011-07-07 cond-mat.str-el
Magnetic Collapse and the Behavior of Transition Metal Oxides at High Pressure
本文采用关联电子动力学平均场论结合\emph{ab initio}能带结构方法(DFT+DMFT)对过渡金属氧化物MnO、FeO、CoO和NiO的顺磁立方B1结构的电子结构和相稳定性进行了详细的理论研究.我们的计算表明,在压力下,这些材料表现出莫特绝缘体-金属转变(IMT),这是伴随着同时崩溃的局部磁矩和晶格体积,这意味着化学键和电子关联之间的复杂的相互作用。此外,我们的研究结果的转变压力显示单调下降,从~ 145 GPa到40 GPa,从MnO移动到CoO。与此相反,在NiO中,磁崩溃被发现发生在显着更高的压力~ 429 GPa。我们提供了一个统一的图片,这样的行为,并建议它是主要的本地化的巡回时刻的行为过渡在IMT,引起过渡金属氧化物的磁崩溃。
2016-07-27 cond-mat.str-el
Ab initio Derivation of Correlated Superatom Model for Potassium Loaded Zeolite A
我们推导出一个有效的低能哈密顿钾负载沸石A,一个独特的铁磁体从非磁性元素。我们进行从头计算密度泛函计算和构造最大本地化的Wannier函数的低能量状态从钾的s电子。由此产生的Wannier轨道,广泛分布在铝硅酸盐笼,被发现是超原子的s和p轨道的限制势形成的主机笼。然后,我们对这些超原子轨道建立了紧束缚模型,并引入了相互作用参数,如Hubbard U。在对有效模型进行平均场计算后,我们发现通过选择合适的相互作用参数,从头计算自旋密度泛函的结果可以很好地再现。相互作用参数原来是一样大的带宽,$\sim$ 0.5 eV,表明电子相关的重要性,本系统是一个有趣的模拟相关的多轨道过渡金属氧化物。
2011-11-22 cond-mat.str-el
Ab-initio Gutzwiller method: first application to Plutonium
除了小分子外,不采用严格的近似,就不可能解出许多电子系统。如果组态相互作用方法(CI)或耦合团簇技术\cite{FuldeBook}适用于分子,它们推广到固体是困难的。对于具有大于库仑相互作用的动能的材料,基于密度泛函理论(DFT)与局域密度近似(LDA)\cite{Hohenberg64, Kohn65}的计算给出了描述基态性质的令人满意的定性和定量结果。这些固体具有呈现扩展态的弱关联电子,如$sp$材料或共价固体。将这种近似应用于波函数更局域化的系统($d$或$f$ -态),如过渡金属氧化物,重费米子,稀土或锕系元素,则更值得怀疑,甚至可能导致非物理结果:例如,绝缘的FeO和CoO被DFT-LDA预测为金属态。
2005-09-13 cond-mat.str-el
Diagnostics for plasmon satellites and Hubbard bands in transition metal oxides
电子之间的库仑相关性给材料的光谱特性留下了特征性的印记。除其他外,它们是卫星特征的丰富现象学的起源,无论是源于原子般的多重态,还是与粒子空穴激发或等离子体激元的相互作用。虽然在许多情况下,后者的能量比前者高得多,这表明有明确的区分标准,但最近有迹象表明,不同类型的卫星可以在同一能量范围内共存,这一情况变得模糊不清。现在人们普遍认为,光谱特征的性质的识别是一个非常重要的任务。在这篇文章中,我们提出了一个一般的程序,用于跟踪不同类型的卫星在现代从头计算的起源。作为一个例子,我们分析了三元过渡金属氧化物SrVO $_3$和SrMoO $_3$,这是果蝇化合物的哈伯德和等离子体卫星共存,调和以前看似矛盾的发现在一个意想不到的方式。
2023-01-12 cond-mat.str-el
Superexchange interactions between spin-orbit-coupled $j\!\approx\!1/2$ ions in oxides with face-sharing ligand octahedra
使用从头算波函数为基础的计算,我们提供了有价值的见解方面的磁交换5 $d$和4 $d$氧化物与共享面配体八面体,BaIrO $_3$和BaRhO $_3$。令人惊讶的强大的反铁磁海森堡相互作用计算为400毫电子伏的理想铱酸盐结构与90 $^{\circ}$ Ir-O-Ir键角和在125毫电子伏的范围内的角度为80 $^{\circ}$的BaIrO $_3$实验测量。这些估计超过了迄今为止的角共享和边共享系统的值,并激发了更详细的实验研究量子磁体与扩展的5 $d$ /4 $d$轨道和网络的面共享配体笼。强电子晶格耦合证明了我们的计算表明丰富的相图作为应变和压力的函数,这类材料的研究方向具有很大的潜力。
2019-03-14 cond-mat.str-el
Ab initio study of $Z_2$ topological phases in perovskite (111) $(\text{SrTiO}_3)_7/(\text{SrIrO}_3)_2$ and $(\text{KTaO}_3)_7/(\text{KPtO}_3)_2$ multilayers
通过钙钛矿5d过渡金属氧化物异质结构沿$t_{2g}^5$构型的(111)方向生长形成的蜂窝结构可以产生以拓扑指数$ν$ =1为特征的拓扑基态。使用紧束缚模型和从头计算的组合,我们研究的多层膜$(\text{SrTiO}_3)_7/(\text{SrIrO}_3)_2$和$(\text{KTaO}_3)_7/(\text{KPtO}_3)_2$作为奇偶不对称性,现场相互作用和单轴应变的函数,并确定间隙的性质和演变。发现$(\text{SrTiO}_3)_7/(\text{SrIrO}_3)_2$是一种拓扑半金属。$(\text{KTaO}_3)_7/(\text{KPtO}_3)_2$是一种拓扑莫特绝缘体,可以通过外部电场驱动到平凡绝缘相。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el