We study theoretically a square lattice of the organometallic Kondo adsorbate iron(II) phtalocyanine (FePc) deposited on top of Au(111), motivated by recent scanning tunneling microscopy experiments. We describe the system by means of an effective Hubbard-Anderson model, where each molecule has degenerate effective $d-$orbitals with $xz$ and $yz$ symmetry, which we solve for arbitrary occupation and arbitrary on-site repulsion $U$. To that end, we introduce a generalized slave-boson mean-field approximation (SBMFA) which correctly describes both the non-interacting limit (NIL) $U=0$ and the strongly-interacting limit $U \rightarrow \infty$, where our formalism reproduces the correct value of the Kondo temperature for an isolated FePc molecule. Our results indicate that while the isolated molecule can be described by an SU(4) Anderson model in the Kondo regime, the case of the square lattice corresponds to the intermediate-valence regime, with a total occupation of nearly 1.65 holes in the FePc molecular orbitals. Our results have important implications for the physical interpretation of the experiment.
Effect of the iron valence in the two types of layers in LiFeO$_2$Fe$_2$Se$_2$
我们对最近合成的铁基超导体LiFeO $_2$ Fe $_2$ Se $_2$进行了电子结构计算。与其它铁基超导体相比,该材料包括3 $d^5$和3 $d^6$构型的两个不同的铁原子。在能带理论中,两者都对低能电子结构有贡献。自旋极化的密度泛函理论计算预测的反铁磁金属基态上的两个Fe网站的不同的时刻。然而,存在其他几种几乎简并的磁结构。由于它们的不同价态,当通过动力学平均场论考虑局域量子关联时,两个铁原子的行为非常不同。来自LiFeO $_2$层中的半填充的3个$d^5$原子的贡献被抑制,并且来自FeSe层的3个$d^6$态恢复了标准的铁基超导体费米学。
Correlation of conductivity and angle integrated valence band photoemission characteristics in single crystal iron perovskites for 300 K < T < 800 K: Comparison of surface and bulk sensitive methods
Valence fluctuations and empty-state resonance for Fe adatom on a surface
本文报道了铁原子在Pt(111)表面上的电子光谱中的高能空态共振的形成。通过结合第一性原理方法和有限温度精确对角化方法,我们证明了共振是杂质原子组态间价态涨落的结果。我们的理论发现完全证实了扫描隧道显微镜测量的结果[M. F. Crommie等人,B48,2851(1993)]。与以前的理论结果相比,我们的方法自然地再现了实验中杂质的顺磁态。这为解释早期收集的含铁杂质的金属表面纳米系统的STM数据开辟了一条新途径。
Symmetry protected 1D chains in mixed-valence iron oxides
在过去十年的高压研究中,发现了一系列全新的铁氧化物,如Fe $_4$ O $_5$、Fe $_5$ O $_6$、Fe $_7$ O $_9$等,其特征在于紧密相关的结构,具有嵌入在八面体板之间的三角棱镜的一维(1D)链的阵列。在这里,我们开发了一个统一的方法,该系列基于一个特定的晶体生成机制,预测这些氧化物的结构,并自然地将它们分类的板周期。当包括磁相互作用,我们表明,1D链有一个对称的保护,防止磁扰动的铁离子在板,和板的大小决定的类型的磁序,这是铁磁或反铁磁。动力学平均场论计算揭示了铁离子的轨道选择性Mott态和低维行为的趋势,特别是沿一维链的增强。在整个系列中,链的去耦增加,因此,由于板的固有电荷排序,这些结构有可能允许实验实现耦合的1D线的模型系统。我们指出的可能性,以稳定这些化合物的薄膜形式,连同广泛的可能的离子取代和事实,这些化合物在环境压力下是可回收的,使它们成为一个非常有前途的平台,工程物理系统与有趣的磁输运现象,证实了最近发现的量子霍尔效应在ZrTe $_5$。
Unexpectedly large electron correlation measured in Auger spectra of ferromagnetic iron thin films: orbital-selected Coulomb and exchange contributions
Temperature and composition phase diagram in the iron-based ladder compounds Ba1-xCsxFe2Se3
研究了铁基梯形化合物(Ba,Cs)Fe $_2$ Se $_3$ .它们的母体化合物BaFe $_2$ Se $_3$和CsFe $_2$ Se $_3$具有不同的空间群、Fe的价态和磁性结构。通过电阻率、比热容、磁化率、X射线衍射和粉末中子衍射等测量,得到了该体系的温度和组成相图。在BaFe $_2$ Se $_3$中观察到的块磁性被Cs掺杂显著抑制。相比之下,在CsFe $_2$ Se $_3$中观察到的条带磁性对于Ba掺杂不是如此脆弱。在中间组分中出现了新的磁性结构,类似于CsFe $_2$ Se $_3$的条形磁性,但梯间自旋组态不同。中间化合物显示绝缘行为,然而有限的$T$ -线性贡献的比热在低温下获得。