Spin-Orbital Locking, Emergent Pseudo-Spin, and Magnetic order in Honeycomb Lattice Iridates
通过考虑三角晶场效应和自旋轨道耦合，研究了蜂窝状铱酸盐中有效自旋哈密顿量和磁序的性质。从哈伯德模型出发，在大三角畸变和自旋轨道耦合的极限下，导出了一个以赝自旋1/2动量突现表示的有效自旋哈密顿量.目前的赝自旋产生的自旋轨道锁定和jeff = 1/2的时刻，得到的自旋轨道耦合占主导地位，三角扭曲被忽略时，是不同的。由此产生的自旋哈密顿量是各向异性的，并受到进一步的邻居相互作用的阻碍。平均场论表明，一个基态与4-亚晶格之字形磁序的参数制度，可以相关的蜂窝状铱酸盐化合物Na 2 IrO 3，其中类似的磁性基态最近已被观察到。各种属性的相位，自旋波谱和实验结果进行了讨论。目前的方法与最近的建议，了解铱酸盐化合物从强自旋轨道耦合极限和忽略非立方晶格畸变。
2012-05-10 cond-mat.str-el
Calculating branching ratio and spin-orbit coupling from first-principles: A formalism and its application to iridates
我们提出了一个简单的技术来计算自旋轨道耦合，$\langle {\bf L}\cdot{\bf S} \rangle$，和分支比在X射线吸收光谱测量。我们的方法是第一性原理电子结构计算和它的实施是直接的任何标准配方和代码。我们将这种技术应用于几种不同的大自旋轨道耦合的虹彩。计算的原型$j_{\rm eff}$ =1/2莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$的$\langle{ {\bf L}\cdot{\bf S}} \rangle$和分支比在很宽的Rh掺杂范围内与最近的实验数据吻合得很好。三种不同的双钙钛矿铱酸盐（即Sr $_2$ MgIrO $_6$、Sr $_2$ ScIrO $_6$和Sr $_2$ TiIrO $_6$）也被很好地描述。这种技术可以作为一个有前途的工具，研究大自旋轨道耦合材料的第一性原理和理解实验。
2016-08-23 cond-mat.str-el
Affordable Five-Orbital Dynamical Mean-Field Theory for Layered Iridates and Rhodates
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques, Université de Toulouse（图卢兹大学量子化学与物理实验室）；Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie, Sorbonne Université（索邦大学矿物学、材料物理与宇宙化学研究所）
本文提出了一种经济的五轨道混合DMFT方法，用于层状铱化物和铑化物的完整$d$-manifold研究，通过减少计算成本实现高精度分析。
2026-01-08 cond-mat.str-el
Spin-orbital excitons and their potential condensation in pentavalent iridates
研究了具有强自旋轨道耦合的五价Ir $^{5+}$（$5d^4$）离子在铱绝缘体中的磁激发.我们得到了一个微观模型的基础上本地Ir $^{5+}$多重态涉及$J=0$（单线态），$J=1$（三线态），和$J=2$（五重态）的自旋轨道状态。在层状钙钛矿和双钙钛矿中，特别是Ba $_2$ YIrO $_6$中，我们得到了磁性离子在正方形和面心立方（fcc）结构上的多重态之间的有效相互作用。此外，我们推导出一个有效的自旋轨道哈密顿的键玻色子和探索可能的不稳定性对磁和四极有序。此外，我们研究了电荷激发与变分集团微扰理论的帮助下，计算的电子电荷间隙作为跳跃和库仑相互作用的函数。基于电子和磁性相图，我们验证了激子磁性的可能性，由于自旋轨道激子凝聚在Ir $^{5+}$铱酸盐。
2019-01-07 cond-mat.str-el
Pressure-tuned magnetism and conductivity in pyrochlore iridates Lu2Ir2O7 and Er2Ir2O7
本文研究 Lu2Ir2O7 和 Er2Ir2O7 在压力下的电输运与磁输运，发现压力增强 AIAO 反铁磁有序及相关绝缘转变和非对称磁电阻。
2024-08-02 cond-mat.str-el
Spin correlated electronic state on the surface of a spin-orbit Mott system (Layered Iridates)
二维电子系统的新相是由新的表面或界面修饰的电子结构引起的，在材料科学中引起了极大的兴趣。我们利用光电子能谱表明，近表面的电子结构的体绝缘铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$位于附近的金属-莫特绝缘体过渡表现出弱的金属性表示有限的电子光谱重量在费米能级。表面电子表现出独特的自旋结构，由自旋轨道，库仑相互作用和表面量子磁性的相互作用，不同于拓扑绝缘体状态。我们的研究结果表明，一个新的准二维相互作用电子表面基态的实验实现，打开了大门，奇异的量子纠缠和输运现象的铱基氧化物器件。
2014-03-11 cond-mat.str-el
A Renormalization-Group Study of the Symmetry-Breaking Order Parameters in Spin-Orbit Coupled Iridates and Related Systems
本文采用重整化群（RG）方法研究了强自旋-轨道耦合（SOC）多轨道关联材料中各种形式的密度波序参量之间的竞争.计算仅限于模型与两个自旋轨道分裂带具有较强的带间费米面嵌套。我们发现，对于这样的费米表面拓扑结构，带间嵌套和SOC之间的相互作用强烈增强了轨道间库仑相互作用（相对于其他相互作用）的系统接近一个稳定的固定点。这导致一个奇异的自旋轨道密度波（SODW）成为能量上有利的破缺态。虽然结论是通用的费米表面拓扑结构，能带结构和数值计算结果的铱酸盐系统。我们还发现，SODW的电子指纹更好地符合各种实验结果比传统的自旋密度波（SDW），解释了长期存在的问题，在这些系统中的金属-绝缘体转变的起源。
2014-07-13 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling driven insulating state in hexagonal iridates Sr3MIrO6 (M = Sr, Na and Li)
铱氧化物中的自旋轨道耦合（SOC）、电子关联效应和Hund耦合相互作用既相互合作又相互竞争，导致了铱氧化物的新颖性质、量子相位和非平凡拓扑电子行为。由于分离良好的IrO 6八面体接近立方晶场极限，六方铱酸盐Sr 3 MIrO 6（M = Sr，Na和Li）作为一个典型的模型系统，以调查潜在的物理性质，所产生的新的杰夫状态。基于密度泛函理论计算和格林函数方法，系统地研究了SOC对Sr 3 MIrO 6电子结构和磁性的影响.晶体场分裂结合相关效应不足以解释绝缘性质，但SOC相互作用是触发这些六方铱酸盐中绝缘基态的内在来源。IrO 6八面体几何连通性的降低导致了有效电子关联和SOC相互作用的增加，从而将六方铱酸盐从Sr 4 IrO 6中Ir 4+（5d 5）离子的低自旋Jeff = 1/2态（具有大的局部磁矩）调谐到Sr 3 NaIrO 6和Sr 3LiIrO 6中Ir 5+（5d4）离子的无磁矩的单重Jeff = 0态。理论计算结果与实验数据吻合较好，很好地解释了Sr 3 MIrO 6的磁性.
2018-07-04 cond-mat.str-el
Electron interactions, spin-orbit coupling, intersite correlations in pyrochlore iridates
采用密度泛函和动力学平均场方法研究了烧绿石铱酸盐Lu $_2$ Ir $_2$ O $_7$，Y $_2$ Ir $_2$ O $_7$和Eu $_2$ Ir $_2$ O $_7$ .单站点和集群动力学平均场计算进行和自旋轨道耦合。发现了顺磁金属相、具有倾斜Weyl锥的反铁磁金属相和反铁磁绝缘相，磁相呈现全进/全出磁序，与前人的研究结果一致。对于电子三维材料来说，不寻常的是，单点动力学平均场近似不能再现定性的材料趋势，特别是预测Y $_2$ Ir $_2$ O $_7$和Eu $_2$ Ir $_2$ O $_7$的顺磁相性质几乎相同，尽管在实验中Y化合物具有比Eu化合物高得多的电阻。这种定性的失败是由于这些材料的物理学中的重要性，站点间的磁相关性。
2017-01-26 cond-mat.str-el
Correlation effects and hidden spin-orbit entangled electronic order in parent and electron-doped iridates Sr$_2$IrO$_4$
高T $_c$铜酸盐的类似物长期以来一直在过渡金属氧化物中寻找。由于强的自旋-轨道耦合（SOC），$5d$钙钛矿铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$表现出与铜酸盐非常相似的低能电子结构。超导态是否存在，就像铜氧化物一样，需要理解相关的自旋轨道纠缠电子态。最近的实验发现，在母体和电子掺杂的铱酸盐中隐藏着秩序，其中一些与铜酸盐有惊人的相似之处，包括费米表面口袋，费米弧和赝能隙。本文研究了从能带理论导出的五轨道模型中的关联效应和无序效应。我们发现，实验观察结果是一致的$d$波自旋轨道密度波顺序，打破了一个联合的双重自旋轨道旋转的对称性，其次是晶格平移。当电子在Ir原子之间跳跃时，由于自旋过程，存在Berry相和元胞自旋通量，类似于量子自旋霍尔绝缘体中的位间SOC。相关的交错循环$J_\text{eff}=1/2$自旋电流可以通过自旋电子学中的自旋电流检测的先进技术来探测。这种电子秩序可以自发地从空间扩展的铱$5d$轨道之间的位间库仑相互作用中出现，将金属态转变为电子掺杂的准2D狄拉克半金属，这对最近的实验所建议的可能的超导态具有重要意义。
2017-10-25 cond-mat.str-el
Pressure-driven collapse of the relativistic electronic ground state in a honeycomb iridate
许多铱酸盐材料的电子基态都是用复杂的波函数来描述的，其中自旋和轨道角动量由于相对论自旋轨道耦合（SOC）而纠缠在一起。这种局域电子态携带有效总角动量$J_{eff}=1/2$。在具有边缘共享八面体晶体结构的材料中，例如蜂窝状铱酸盐Li2IrO3和Na2IrO3，这些$J_{eff}=1/2$矩预计通过特殊的键依赖磁相互作用耦合，这是实现Kitaev量子自旋液体的必要条件。然而，这种相对论性的电子图像受到另一种描述的挑战，在这种描述中，巡回电子被限制在类似苯的六边形中，尽管电子具有离域性，但仍保持系统绝缘。在这个准分子轨道（QMO）图像中，蜂窝状虹彩酸盐不太可能是Kitaev自旋液体的选择。在这里，我们表明，蜂窝状铱酸锂2IrO3是最好的描述$J_{eff}=1/2$状态在环境压力下，但交叉到QMO状态下的应用程序小（~0.1 GPa）的静水压力。这一结果表明，由于电子带宽，自旋轨道耦合，晶体场和电子关联之间的微妙平衡，铱酸盐的物理非常丰富。
2018-03-11 cond-mat.str-el
Recent progress on correlated electron systems with strong spin-orbit coupling
强自旋轨道耦合关联电子系统中新的量子基态的出现是近年来研究的热点。虽然已经认识到自旋-轨道耦合可以在弱相互作用电子系统中提供非平凡的能带拓扑，如在拓扑绝缘体和半金属中，但是电子-电子相互作用在强自旋-轨道耦合系统中的作用尚未完全理解。具有显著电子相关性和强自旋轨道耦合的新材料的可用性现在使得这种研究成为可能。这些材料中的许多含有5d或4d过渡金属元素;突出的例子是铱氧化物或铱酸盐。在这篇综述中，我们简要地讨论了最近的理论和实验进展，这一主题。在提供了一个简要的概述，我们专注于烧绿石铱酸盐和三维蜂窝状铱酸盐。在烧绿石铱酸盐中，我们讨论了体和表面状态的量子临界性，以及在一些拓扑和磁性基态中的表面/边界状态的相关性，无论是在体还是在薄膜配置中。这些边界和散装状态的实验签名进行了讨论。对畴壁的形成和强方向依赖的磁输运也进行了讨论。关于三维蜂窝状铱酸盐，我们认为可能的量子自旋液体阶段和不寻常的磁订单的理论模型与强烈的键相关的相互作用。这些理论的想法和结果进行了讨论，在最近的共振X射线散射实验的三维蜂窝状虹彩。我们还将这些结果与二维蜂窝状虹彩的情况进行了对比。最后，我们展望了其他相关系统。
2015-12-07 cond-mat.str-el
First-Principles Study of the Honeycomb-Lattice Iridates Na2IrO3 in the Presence of Strong Spin-Orbit Interaction and Electron Correlations
用从头算下折方法导出了铱氧化物Na 2 IrO 3中巡游电子的有效低能哈密顿量。通过强耦合展开，该模型被简化为蜂窝晶格上的有效自旋模型。在这里，我们表明，从头算模型包含自旋-自旋各向异性交换条款，除了广泛研究的Kitaev和海森堡交换相互作用，并允许描述实验观察到的锯齿形磁序，解释为稳定的状态的铁磁链的反铁磁耦合。我们阐明了从现有的Na 2 IrO 3实现量子自旋液体的可能途径。
2014-09-05 cond-mat.str-el
Hopping induced ground-state magnetism in 6H perovskite iridates
对元激发的研究促进了我们对控制物质大多数物理性质的多体物理学的理解。最近，自旋轨道激子引起了人们的广泛关注，其相变附近的凝聚体表现出希格斯模式振荡，这是一种长期寻求的物理现象[Nat. Phys. { \bf 13}，633（2017）]。这些临界转变点由竞争的自旋轨道耦合（SOC）、局部晶体对称性和交换相互作用引起，在基于铱的材料中并不明显，其中SOC通常占优势。在这里，我们提出的结果共振非弹性x射线散射自旋轨道液体Ba $_3$ ZnIr $_2$ O $_9$和其他三个6 H-六方钙钛矿铱酸盐显示磁性，相反的非磁性单重基态预期由于强SOC。我们的结果表明，大量的跳跃之间的紧密放置的Ir $^{5+}$离子内的Ir $_2$ O $_9$二聚体在这些6 H-铱酸盐，改变自旋-轨道耦合态并降低自旋-轨道激发能。在这里，我们被迫使用至少一个两个网站的模型，以匹配激发光谱去符合强内二聚体跳跃。除了SOC，低能量物理的铱酸盐因此严重依赖于跳跃，并且可能不会被忽略，即使是具有适度跳跃的系统，其中激发光谱可以使用原子模型来解释。在铱酸盐中通常发现的SOC为0.4-0.5~eV，对于6 H-体系，SOC实际上按比例缩小到$\sim$ 0.26~eV，维持了通过调节Ir-Ir分离来实现量子临界的希望。
2019-06-04 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling controlled ground states in the double perovskite iridates A2BIrO6 (A = Ba, Sr; B = Lu, Sc)
具有5个$d^4$电子构型的铱酸盐由于磁有序基态的报道而引起了最近的兴趣，尽管长期以来期望它们的强自旋轨道耦合将为每个Ir $^{5+}$离子产生$J = 0$电子基态。现有研究的主要焦点是双钙钛矿铱酸盐Ba $_2$ YIrO $_6$和Sr $_2$ YIrO $_6$，其中基态的性质（即有序与非磁性）仍有争议。在这里，我们提出中子粉末衍射，高能量分辨率荧光检测x射线吸收光谱相关双钙钛矿铱酸盐Ba $_2$ LuIrO $_6$，Sr $_2$ LuIrO $_6$，Ba $_2$ ScIrO $_6$，和Sr $_2$ ScIrO $_6$，使我们能够获得对这一系列材料的电子和磁性的一般理解。我们的HERFD-XAS和RIXS测量建立$J = 0$电子基态的Ir $^{5+}$离子在所有情况下，具有相似的Hund的耦合$J_{\rm H}$和自旋轨道耦合常数$λ_{\rm SOC}$的值。我们的体磁化率和μ子自旋弛豫数据没有发现长程磁序或自旋冻结的证据，但它们确实揭示了与非本征局部矩一致的弱磁信号。我们的研究结果表明，大的$λ_{\rm SOC}$的电子和磁基态实现在5 $d^4$双钙钛矿铱酸盐，这与传统的智慧同意的关键驱动力。
2022-09-16 cond-mat.str-el
Origin of the insulating state in honeycomb iridates and rhodates
在自旋-轨道驱动的绝缘铱酸盐（如Na 2 IrO 3和Li 2 IrO 3）的新兴领域中，一个亟待解决的问题是，所观察到的绝缘态是否应该被归类为来自半填充相对论性j_eff=1/2能带的Mott-Hubbard绝缘体，或者被归类为带绝缘体，其中带隙是由自旋-轨道相互作用或库仑关联辅助的。这两种解释之间的区别在于，只有对于前者，强自旋-轨道耦合（λ>~ W，其中W是带宽）是必不可少的。我们合成了等结构、等电子的Li_2RhO_3，并报道了它的电阻率和磁化率。值得注意的是，它显示出绝缘行为以及波动的有效S=1/2时刻，类似于Na 2 IrO 3和Li 2 IrO 3，尽管在Rh 4+（4d 5）中自旋轨道耦合大大降低。我们发现，这种行为具有非相对论性的单电子起源（虽然库仑相关有助于打开间隙），并可以追溯到准分子轨道的形成，类似于那些在Na 2 IrO 3。
2014-01-30 cond-mat.str-el
Pressure-induced collapse of spin-orbital Mott state in the hyperhoneycomb iridate $β$-Li$_2$IrO$_3$
Hyperhoneycomb iridate $β$ -Li $_2$ IrO $_3$是二维蜂窝状铱酸盐的三维类似物，例如$α$ -Li $_2$ IrO $_3$，最近出现作为Kitaev型自旋液体物理学的另一个游乐场。$β$ -Li $_2$ IrO $_3$在低温下显示自旋-轨道纠缠$J_{\rm eff}$ = 1/2矩的非共线螺旋有序，已知其在$\sim$ 2 GPa的压力下被抑制。随着压力的进一步增加，在室温下，在$P_{\rm S}$ $\sim$ 4 GPa处观察到结构转变。利用中子粉末衍射技术，对$P_{\rm S}$上方的$β$-Li $_2$ IrO $_3$高压相的晶体结构进行了精细化，表明在Z字形链上形成了IrPDMATHABMN二聚体，我们认为，强的二聚作用稳定了由Ir-2上的两个局部$d_{zx}$ -轨道组成的成键分子轨道态，O $_2$ -Ir键平面，这与强自旋-轨道耦合产生的$J_{\rm eff}$ = 1/2波函数中$d_{xy}$ -、$d_{yz}$ -和$d_{zx}$ -轨道的相等叠加相冲突。共振非弹性X射线散射（RIXS）测量和电子结构计算的结果与$J_{\rm eff}$ = 1/2态的坍缩完全一致。各种电子相的微妙竞争在基于蜂窝的Kitaev材料中是普遍的。
2018-08-16 cond-mat.str-el
Generic model for hyperkagome iridate in the local moment regime
Hyperkagome Iridate，Na $_4$ Ir $_3$ O $_8$，是一种很有前途的三维量子自旋液体的候选材料。在这里，角共享三角形的三维网络形成了Ir $^{4+}$离子的超kagome晶格。由于强的自旋-轨道耦合，$^{4+}$离子的局域磁矩由赝自旋$j_{\rm eff} = 1/2$ Kramers双峰描述.在这个晶格上的海森堡模型是高度受挫的，并且在早期的文献中已经研究了量子/经典版本。在这项工作中，我们得到了一个通用的本地矩模型超出海森堡限制的hyperkagome虹膜考虑多轨道相互作用的所有$t_{2g}$轨道和自旋轨道耦合。在经典水平上研究了不同自旋各向异性项对海森堡模型中大质量经典简并度的提升，并给出了相应的相图。我们发现，不同的各向异性项更喜欢不同类别的磁有序相，往往与各种离散简并。我们的研究结果的影响，最近的$μ$ SR和NMR实验，这种材料和可能的量子自旋液体相进行了讨论。
2016-08-16 cond-mat.str-el
Robustness of basal-plane antiferromagnetic order and the $J_{eff}=1/2$ state in single-layer iridate spin-orbit Mott insulators
用X射线共振磁散射（XRMS）研究了层状钙钛矿Ba_2IrO_4的磁结构和电子基态。我们的结果进行了比较与Sr2IrO4，我们提供了补充数据，其磁结构。我们发现，占主导地位的，长程反铁磁秩序是非常相似的两种化合物，并在Ba2IrO4的电子基态，推导出的XRMS $L_3/L_2$强度比的调查，是一致的$J_{eff}=1/2$描述。这两个关键的电子性能的强大性的Ba和Sr类似物之间的相当大的结构差异进行了讨论的增强作用的自旋轨道相互作用在5D过渡金属氧化物。
2012-12-24 cond-mat.str-el
Octahedral tilting induced isospin reorientation transition in iridate heterostructures
由于强自旋-轨道耦合引起的自旋-轨道纠缠，与纯自旋系统相比，铱酸盐异质结构的磁性对结构畸变更加敏感，因此越来越受到关注。虽然整体单层和双层铱酸盐显示$ab$ -平面倾斜和$c$ -轴反铁磁（AFM）秩序，最近的实验层状铱酸盐超晶格（SL）揭示了惊人的性能，特别是在双层SL。提出了一个包含倾斜诱导Kitaev型相互作用的自旋模型，该模型说明了原子力显微镜向$ab$平面倾斜有序的倾向.在同位旋空间中建立了一个包含自旋相关跳跃项的双层SL的哈伯德模型，并在自洽确定的磁态下研究了磁激发.哈伯德模型分析证实了自旋模型的结果，并显示出强烈减少的磁振子能隙和从$c$轴到$ab$ -平面倾斜AFM阶的同位旋重取向转变。
2019-07-26 cond-mat.str-el
Magnetic and transport properties in pyrochlore iridates (Y$_{1-x}$Pr$_x$)$_2$Ir$_2$O$_7$: The role of $f$-$d$ exchange interaction and $d$-$p$ orbital hybridization
$f$ - $d$磁交换作用被认为是烧绿石铱酸盐中许多奇异拓扑相的关键成分。本文研究了掺杂烧绿石铱酸盐（Y $_{1-x}$ Pr $_x$）$_2$ Ir $_2$ O $_7$的结构、磁性和电子性质的演变。除了几何阻挫，烧绿石铱酸盐还具有活跃的自旋-轨道耦合效应。Pr $^{3+}$（4 $f^2$）取代Pr Y $^{3+}$（4 $d^0$）作为磁性掺杂，这为研究$f$ - $d$交换相互作用而不改变Ir亚晶格提供了理想的平台。Pr掺杂后，体系保持了原有的立方结构对称性，但局域结构参数随掺杂浓度$x$的变化而变化。Y $_2$ Ir $_2$ O $_7$中的强磁绝缘态被大大削弱，而Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$（$x$ = 1.0）显示出顺磁金属行为。对于$x$ = 0.8的样品，观察到金属-绝缘体转变。磁性和电子性质的这种演变被认为是由定域Pr-4 $f$和巡回Ir-5 $d$电子之间的交换相互作用以及由在XAS研究中观察到的Ir- $t_{2g}$和（基础）O-$p$轨道之间的增加的杂化引起的。绝缘材料的电阻率遵循幂律行为，其指数随$x$而减小。本系列样品在低温下表现出负的磁电阻效应，在较高的磁场下，磁电阻效应表现出二次场依赖性。
2020-01-14 cond-mat.str-el
Competition between spin-orbit coupling, magnetism, and dimerization in the honeycomb iridates: $α$-Li$_{2}$IrO$_{3}$ under pressure
用同步辐射对蜂窝状铱酸盐$α$ -Li $_{2}$ IrO $_{3}$的单晶X射线衍射研究揭示了在$P_{c}$ = 3.8 GPa的临界压力下对称性从单斜向三斜的压力诱导结构相变。根据晶格参数随压力的演化，转变主要影响$ab$平面，从而影响Ir六边形网络，导致形成Ir-Ir二聚体。这些意见是独立预测和证实我们的\textit{ab initio}密度泛函理论计算，我们发现，在有限的压力下，Ir-Ir二聚体的外观是一个微妙的相互作用之间的磁性，相关性，自旋轨道耦合，和共价键的结果。我们的研究结果进一步表明，在$P_{c}$的系统经历了磁崩溃。最后，我们提供了蜂窝晶格$A_{2}$ $M$ O $_{3}$与$A$ = Li，Na和$M$ = Ir，Ru的竞争相互作用的一般图片。
2017-12-05 cond-mat.str-el
Carrier dynamics in doped bilayer iridates near magnetic quantum criticality
受载子掺杂双层铱酸盐$(\text{Sr}_{1-x}\text{La}_x)_3\text{Ir}_2\text{O}_7$实验的启发，考虑IrO $_6$八面体的空间交错旋转，我们研究了自旋轨道耦合下双层磁体中单个掺杂电子的动力学.我们采用了一个有效的单轨道双层$t$ - $J$模型，集中在磁量子临界点附近的量子顺磁相。我们确定使用自洽玻恩和键运营商技术相结合的载流子色散。外推到有限的小载流子密度，我们发现，对于实验相关的参数，八面体旋转和自旋轨道耦合的组合诱导的能带折叠的结果在费米表面的小双电子口袋，在惊人的协议与实验观察。我们还确定了自旋-轨道耦合的影响的量子临界点的位置在未掺杂的情况下，并讨论方面的全局相图掺杂双层莫特绝缘体。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Mechanism of basal-plane antiferromagnetism in the spin-orbit driven iridate Ba2IrO4
通过从头算多体量子化学计算，确定了5-$d^5$ j $\approx$ 1/2层状材料Ba $_2$ IrO $_4$的对称各向异性强度.虽然计算出的各向异性耦合在几个meV的范围内，比类似的3d过渡金属化合物强几个数量级，海森堡超交换仍然定义了最大的能量尺度。从头计算结果表明，Ba $_2$ IrO $_4$的各个层提供了量子自旋1/2海森堡-罗盘模型在正方晶格上的一个紧密的实现.我们表明，实验观察到的基面反铁磁性可以占包括额外的层间相互作用和相关的有序无序量子力学效应，在类似于未掺杂的层状铜酸盐。
2014-02-14 cond-mat.str-el
Testing the validity of the strong spin-orbit-coupling limit for octahedrally coordinated iridates in a model system Sr$_3$CuIrO$_6$
利用共振非弹性X射线散射（RIXS）和理论计算相结合的方法，研究了Sr $_3$ CuIrO $_6$的电子结构.在Ir L $_3$边缘的RIXS光谱揭示了一个Ir $t_{2g}$流形，它被分成三个层次，与强自旋轨道耦合极限的预期相反。有效的哈密顿量和$ab inito$量子化学计算发现一个惊人的大非立方晶体场分裂的自旋轨道耦合，这导致在一个强混合的$j_{\mathsf{eff}}=1/2$和$j_{\mathsf{eff}}=3/2$状态和修改的各向同性波函数的基础上，许多理论模型。
2012-09-24 cond-mat.str-el
Pressure-tuning of bond-directional exchange interactions and magnetic frustration in hyperhoneycomb iridate $β$-$\mathrm{Li_2IrO_3}$
我们探讨了在$β$ - $\mathrm{Li_2IrO_3}$中Ir $5d$轨道对压力的响应，$β$- $\mathrm{Li_2IrO_3}$是一种接近Kitaev量子自旋液体（QSL）基态的超蜂窝状铱酸盐。X射线吸收光谱揭示了电子基态低于2 GPa，相同的压力范围内，X射线磁性圆二色性显示出明显的崩溃的磁秩序的重建。电子重建，这表明在$5d$轨道的有效自旋轨道（SO）相互作用的减少，推动$β$ - $\mathrm{Li_2IrO_3}$进一步远离纯$J_{\rm eff}=1/2$限制。虽然晶格对称性在整个电子跃迁中得到保持，但X射线衍射显示出超蜂窝晶格的高度各向异性压缩，其影响由Ir位点处的自旋-轨道耦合驱动的键方向Ir-Ir交换相互作用的平衡。增强对称各向异性交换Kitaev和海森堡交换相互作用中看到的理论计算，正是使用这种各向异性的Ir-Ir键压缩提供了一种可能的途径，实现QSL状态在这个hyperhoneycomb铱酸盐在高压下。
2017-08-16 cond-mat.str-el
All-In-All-Out Pyrochlore Iridates as Noncollinear Spin-Orbit Coupled Counterparts of Altermagnets
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
通过微观模型证明，烧绿石铱酸盐中的全进全出态构成强自旋-轨道耦合稳定的d波交变磁体的非共线对应物，并揭示其对称性导致的能带分裂特征。
2026-06-19 cond-mat.str-el
Resonant Inelastic X-ray Scattering on Spin-Orbit Coupled Insulating Iridates
我们确定了铱氧化物材料的元素激发，这是由一个强大的相对论自旋轨道耦合为主，出现在共振非弹性X射线散射（RIXS）。而在L2 X射线边缘的RIXS谱权消失，我们发现它是强大的L3边缘。将此应用于Sr2IrO4，我们观察到，RIXS，除了是敏感的本地双重四重态过渡，细致地映射出的强烈分散的离域激发的低位自旋轨道双重。
2010-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong antiferromagnetic interaction owing to a large trigonal distortion in the spin-orbit-coupled honeycomb lattice iridate CdIrO$_3$
我们研究了钛铁矿型铱酸盐CdIrO $_3$的磁性，该材料具有由Ir $^{4+}$离子通过固态复分解制备的蜂窝晶格结构。利用粉末样品的磁化强度测量显示了大的有效磁矩和相当强的反铁磁相互作用，表明偏离Kitaev模型。考虑到CdIrO $_3$的磁性与晶体结构之间的关系，并与其他钛铁矿型铱酸盐ZnIrO $_3$和MgIrO $_3$进行比较，我们得出结论：由于IrO $_6$八面体的复分解稳定的大三角畸变，绝缘的CdIrO $_3$不能被描述为$J_{\rm eff} = 1/2$ Mott态。
2020-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Novel ground state in a new dimer iridate Ba13Ir6O30 with Ir6+(5d3) Ions
我们合成并研究了一种新的铱酸盐Ba_（1/3）Ir_6O_（30），它具有不寻常的Ir氧化态：2/3Ir_6 ~+（5d_3）离子和1/3Ir_5 ~+（5d_4）离子。它的晶体结构特征为面共享IrO 6八面体和IrO 6单体的二聚体，它们通过长的Z字形Ir-O-Ba-O-Ir途径连接。Ba_（13）Ir_6O_（30）在TN_1 = 4.7K和TN_2 = 1.6K时有两个相变。这种磁序伴随着一个巨大的索末菲系数200 mJ/mole K，低于TN 2，表明一个共存的挫折/无序状态持续到至少0.05 K。这铱酸主机异常大的杰夫=3/2自由度，这是使强大的自旋轨道相互作用（SOI）的单体与Ir 6+离子和分子轨道和SOI的联合效应，在二聚体所占据的Ir 5+和Ir 6+离子。由磁化强度和热容量显示的功能表明，共价性，SOI和大的有效自旋的组合导致高度受挫的亚铁磁有序，可能进入skyrmion晶体，这种新的高自旋铱酸盐的新颖性。
2019-05-09 cond-mat.str-el
Continuous Transition between Antiferromagnetic Insulator and Paramagnetic Metal in the Pyrochlore Iridate Eu2Ir2O7
我们的磁热和传输性能的烧绿石铱酸盐Eu 2 Ir 2 O 7的单晶研究揭示了一个连续的相变从顺磁性金属的反铁磁绝缘体的样品与化学计量在~1%的分辨率。绝缘相具有强烈的接近反铁磁半金属，这是稳定的几个%的水平的非化学计量比。我们的观察表明，除了电子相关和自旋轨道耦合的磁秩序是必不可少的开放的电荷间隙。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled systems in the "atomic" limit: rhenates, osmates, iridates
受RIXS实验的启发，我们讨论了具有强自旋-轨道耦合的定域$t_{2g}$轨道系统的RIXS理论。对于这样的系统，我们提出了确切的对角化结果的光谱在不同的电子填充，表明它访问“单粒子”和“多粒子”的激发。这导致了一个简单的图片的能量和强度的莫特绝缘体，如双钙钛矿，其功能高度本地化的电子的RIXS光谱，并产生相关的$5d$氧化物的自旋轨道耦合和洪德耦合的估计。我们提出了新的更高分辨率RIXS数据在Re-L $_3$边缘的Ba $_2$ YReO $_6$发现了以前未解决的峰分裂，进一步证实了我们的理论预测。使用从头计算电子结构计算Ba $_2$ ${\cal M}$ ReO $_6$（与${\cal M}$ =Re，Os，Ir），我们表明，虽然原子限制产生一个合理的有效的哈密顿描述的实验观察，如$t_{2g}$ - $e_g$相互作用和与氧的杂交是重要的。我们的从头算估计的强度的位间交换耦合表明，相比的锇酸盐，交换是一个或两个数量级弱于在recherates和铱酸盐，这可能部分解释了抑制长程磁序在后者的化合物。作为一种方法来插入之间的网站本地化的图片和我们的电子结构带计算，我们讨论了${\cal M}$ O $_6$集群的自旋轨道水平。这表明一个可能的作用，非色散的簇内激子在Ba $_2$ YIrO $_6$，这可能会导致弱击穿的原子$J_{\rm eff}=0$图片和小磁矩。
2018-06-11 cond-mat.str-el
Non-Fermi liquid behavior in a mixed valent metallic pyrochlore iridate Pb$_2$Ir$_2$O$_{7-δ}$
在过去的几十年里，一些费米子系统中的非费米液体行为引起了人们极大的兴趣。某些具有较强自旋轨道耦合强度的烧绿石铱酸盐最近被添加到列表中。在这里，我们提供了这样一个非费米液体基态在另一个混合价金属烧绿石铱Pb $_2$ Ir $_2$ O $_{7-δ}$，通过结合调查的电子，磁性和热力学性质作为温度的函数（$T$）和外加磁场（$H$）的证据。电阻率测量显示出低至15 K的线性温度依赖性，低于15 K时它显示出$ρ\sim T^{3/2}$依赖性，而磁化率在低于10 K时随着$χ$（T）$\sim$ $T^{-α}$（$α< 1$）而发散。Curie-Weiss拟合结果表明，体系中存在一个很强的负$Θ_{CW}$，但在80 mK以下没有出现任何长程有序，这只能说明体系中存在很强的固有几何阻挫.热容数据显示$C_p$ $\sim$ $T\ln(T_0/T)$ + $βT^3$的依赖性从15 K以下下降到1.8 K。更重要的是，通过X射线吸收光谱的自旋-轨道耦合强度被发现是较弱的Pb $_2$ Ir $_2$ O $_{7-δ}$相比，其他烧绿石铱酸盐。在不存在任何大磁矩稀土磁性离子的情况下，Pb $_2$ Ir $_2$ O $_{7-δ}$呈现出铱酸盐系统的罕见实例，该铱酸盐系统由于Ir $^{4+}$和Ir $^{5+}$的无序分布而显示出非费米液体行为，这具有明显不同的自旋-轨道耦…
2021-12-30 cond-mat.str-el
Predominance of the Kitaev interaction in a three-dimensional honeycomb iridate: from ab-initio to spin model
最近发现的三维超蜂窝状铱酸盐$β$ IrO $_3$，由于其接近理想的晶格结构，为实现自旋轨道纠缠局域矩之间的主导Kitaev相互作用带来了希望。如果这是真的，那么这种材料可能在三维空间中接近人们所追求的量子自旋液体相。利用从头算电子结构计算，我们首先表明，自旋-轨道纠缠的基础，$j_{\rm eff}$ =1/2，正确地捕获的低能电子结构。在强耦合极限下导出的有效自旋模型由从头算结果补充，表明Kitaev相互作用占主导地位。我们表明，可能的参数范围是一致的，在最近的实验中发现的非共面螺旋磁序。所有这些分析表明，$β$ $_2$ IrO $_3$可能是已知材料中最接近Kitaev自旋液体状态的.
2016-01-14 cond-mat.str-el
Two dimensional electron gas in the $δ$-doped iridates with strong spin-orbit coupling: La$_δ$Sr$_2$IrO$_4$
铱酸盐是目前相当大的兴趣，因为强大的自旋-轨道耦合，导致各种新的现象。使用密度泛函研究，我们预测的自旋轨道纠缠的二维电子气（2DEG）的形成$δ$掺杂的铱酸盐La $_δ$ Sr $_2$ IrO $_4$，其中一个单一的SrO层被LaO层取代。额外的La电子靠近$δ$掺杂层，部分占据了$J_{\rm eff}= 1/2 $上哈伯德带，从而使界面金属化.块体的磁性结构在界面附近被破坏，最靠近界面的Ir $_0$层变得无磁性，而下一层（Ir $_1$）继续保持块体的AFM结构，但磁矩降低。费米面由空穴袋和电子袋组成，位于两个不同的Ir层（Ir $_0$和Ir $_1$）中，两个载流子都来自$J_{\rm eff}= 1/2 $的上哈伯德带。在$δ$掺杂的界面处电子和空穴的存在表明不寻常的输运性质，从而导致可能的器件应用。
2019-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Hall Effect and Emergent Skyrmion Crystal in Manganite-Iridate Oxide Interfaces
标量自旋手征预计将在低温下诱导霍尔响应的有限贡献。我们研究了这种自旋手性驱动的霍尔效应，称为拓扑霍尔效应，在锰氧化物侧的La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$和SrIrO $_3$之间的界面。在锰氧化物层的铁磁双交换跳跃，结合Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用，这是由于破坏的反转对称性和强自旋轨道耦合从铱酸盐层的界面处产生的，可以产生一个skyrmion晶体（SkX）相的存在下的外部磁场。使用Monte Carlo技术和锰氧化物的双轨道自旋费米子模型，辅以面内DM相互作用，我们得到的相图，揭示在低温下一个明确的SkX相，也是一个低场自旋螺旋相。随着温度的升高，发现了Skyrmion-气相，即冷却后SkX相的前体。拓扑霍尔效应主要出现在SkX相中，如之前在氧化物异质结构中观察到的。我们的结论是，锰铱酸盐超晶格提供了另一个有用的平台，探索了大量的非常规的磁性和输运性质。
2019-05-28 cond-mat.str-el
Giant Magnon Gap in Bilayer Iridate Sr3Ir2O7: Enhanced Pseudo-dipolar Interactions Near the Mott Transition
利用共振非弹性X射线散射，我们观察到在双层铱酸盐Sr 3 Ir 2 O 7，自旋-轨道耦合驱动的磁性绝缘体与一个小的电荷间隙，一个磁振子的间隙为~92 meV的声学和光学分支。这个异常大的磁振子间隙超过了~70 meV的总磁振子带宽，这意味着与海森堡模型的显著偏离，与单层铱酸盐Sr 2 IrO 4的情况形成鲜明对比。分析这些观测的起源，我们发现，巨磁振子间隙的结果从键方向的赝偶极相互作用，强烈增强附近的金属-绝缘体过渡边界。这表明，新的磁性，如受到Kitaev模型的启发，建立在伪偶极相互作用，可能会出现在小的电荷间隙虹彩。
2012-05-24 cond-mat.str-el
Non-local self energies in pyrochlore iridates from ab-initio TRILEX calculations, and their relevance for the Weyl semimetal phase
出于最近的实验和计算结果的烧绿石铱酸盐，我们比较单粒子的Y2 Ir 2 O 7从单站点动态平均场计算的结果内的TRILEX近似，其中后者考虑到非本地相关性。我们的计算都是基于密度泛函理论的从头计算，并考虑了自旋轨道耦合。为了使TRILEX中的处理可行，我们首先定义了一个单带jeff = 1/2模型，通过比较其在DMFT中的光谱特征，包括jeff = 1/2和jeff = 3/2轨道的三带模型。我们的计算表明，在小的相互作用值一致的顺磁性金属相，和绝缘的反铁磁相在较大的相互作用值。关键的相互作用，但是，不同的单网站和TRILEX计算。反铁磁相显示了已经预测的全进/全出磁序。与单格点计算结果不同，TRILEX计算还证明了在金属-绝缘体转变附近存在Weyl-半金属区。
2022-11-24 cond-mat.str-el
Dimensionality Driven Spin-Flop Transition in Layered Iridates
利用共振X射线衍射，我们观察到一个简单的c轴共线反铁磁结构的双层Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$，一个显着的对比，单层Sr $_2$ IrO $_4$与面内倾斜的时刻。基于微观模型的哈密顿量，我们表明，所观察到的自旋翻转转变作为一个功能的IrO $_2$层的数量是由于强烈的竞争层内和层间键方向的赝偶极相互作用的自旋轨道纠缠$J_{eff}$ =1/2时刻。有了这个，我们解开的起源各向异性交换相互作用的莫特绝缘体中的强自旋轨道耦合制度，这是关键的5 $d$过渡金属氧化物中提出的各种类型的非常规磁性。
2012-05-20 cond-mat.str-el
Ab initio determination of excitation energies and magnetic couplings in correlated, quasi two-dimensional iridates
为了确定铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$和Ba $_2$ IrO $_4$ -高温超导性的潜在平台-中基本的电子和磁相互作用的强度，我们使用基于波函数的电子结构理论的多体技术。多重态物理，自旋-轨道相互作用，和Ir-O杂化都被平等对待，完全{ \it从头算}。我们的计算将Sr $_2$ IrO $_4$ /Ba $_2$ IrO $_4$的最低d-d激发置于0.69/0.64 eV，显著低于同构铜酸盐。电荷转移激发开始于3.0/1.9 eV，磁最近邻交换耦合为51/58 meV。现有的实验结果是完全一致的，这些值，这强烈约束的参数化的有效虹彩哈密顿量。
2012-03-09 cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin-Orbit Mott Insulator in Fractional Valence Iridate La$_3$Ir$_3$O$_{11}$
Henan University（河南大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Westlake University（西湖大学）；Shandong University（山东大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Tianjin University（天津大学）；Nanjing University（南京大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究揭示La$_3$Ir$_3$O$_{11}$中轨道选择性莫特绝缘体的形成机制，通过自旋轨道耦合与库仑相互作用的协同作用，实现独特的绝缘态稳定。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant X-ray scattering and the $j_{\mathrm{eff}}=1/2$ electronic ground state in iridate perovskites
研究了IrPDMATHABMM在自旋轨道Mott绝缘体$_{n+1}$ IrPDMATHABMP $_{3n+1}$（A=Sr，Ba，etc.）的计算使用单离子模型，该模型将自旋轨道和四重晶体场项在平等的基础上。发现自旋翻转通道中的RXMS和RIXS都显示出对磁矩方向的非平凡依赖性，$\boldsymbolμ$。至关重要的是，我们表明，在\emph{ab}平面的$\boldsymbolμ$，在L $_2$边缘的RXMS是零\emph{irrespective}的四重晶场;自旋翻转RIXS，相关的测量的磁振子，表现为零时，$\boldsymbolμ$在L $_2$是垂直于\emph{ab}平面。我们的研究结果提供了重要的见解，从虹彩的X射线数据的解释，包括$j_{\mathrm{eff}}=1/2$基态不能单独分配的基础上的L $_2$ /L $_3$强度比。
2013-08-01 cond-mat.str-el
Emerging magnetism and anomalous Hall effect in iridate-manganite heterostructures
强库仑排斥和自旋轨道耦合是过渡金属氧化物中奇异物理现象的重要来源。最初的尝试调查系统，这两个基本相互作用是非常强的，如3d和5d复杂的氧化物超晶格，揭示的性质，只有轻微的不同，从散装的组成材料。在这里，我们观察到，3D反铁磁绝缘体SrMnO 3和5D顺磁金属SrIrO 3之间的界面耦合是非常强的，产生一个异常的霍尔响应作为电荷转移驱动的界面铁磁性的结果。这些发现表明，低维自旋-轨道纠缠的3d-5d界面提供了一个途径，以揭示技术相关的物理现象，在块体材料中无法实现。
2016-09-07 cond-mat.str-el
The interplay between structural, magnetic and electronic states in the pyrochlore iridate Eu2Ir2O7
通过X射线吸收光谱、X射线衍射和中子衍射以及基于密度泛函理论的计算，研究了新型烧绿石铱酸盐Eu 2 Ir 2 O 7的金属-绝缘体相变（MIT）和反铁磁有序化.依赖于温度的粉末X射线衍射清楚地排除了MIT以下的晶格对称性的任何变化，然而在MIT开始时Ir-O-Ir键角和Ir-O键长的明显异常是明显的。从X射线吸收近边结构（XANES）光谱研究的Ir-L3和L2边缘，有效的自旋轨道耦合被发现是中间的，至少相当远离强原子自旋轨道耦合极限。粉末中子衍射测量结果与该化合物中Ir四面体的全进全出磁性结构一致，这在稀土烧绿石铱酸盐中是很常见的。在MIT附近的Ir-O-Ir键角的急剧变化可能是由于交换收缩机制，这有利于通过削弱Ir-Ir轨道重叠和TMI以下的绝缘相增强电子关联。理论计算表明，绝缘状态较短的键角验证了实验观察。我们的DFT计算表明，有趣的拓扑相低于Ir-O距离的临界值，这是短于实验观察到的键长的可能性。因此，如果能通过施加足够的外压来减小Ir-O键长，则Eu_2Ir_2O_7块材中可能实现拓扑态。
2022-03-09 cond-mat.str-el
Orthogonal Magnetization and Symmetry Breaking in Pyrochlore Iridate Eu2Ir2O7
在火绿石铱酸盐中的电子除了经历强的自旋-轨道相互作用外，还经历大的相互作用能。这两个特点使虹膜有希望实现新的国家，如拓扑莫特绝缘体。烧绿石铱酸盐Eu $_2$ Ir $_2$ O $_7$在$T_N \sim$ 120 K时表现出金属-绝缘体转变，低于该转变时出现磁有序态。使用扭矩磁力仪，我们发现了一个非常不寻常的磁响应。在其$a$平面中施加的磁场$b$产生正交于该平面的非线性磁化$M_\perp$。$M_\perp$显示出与八极序一致的$d$波场角模式，具有由场冷却决定的手性，导致手性$ω$的对称性破缺。令人惊讶的是，当样品被场冷却到低于$T_N$时，$d$波图案的波瓣取向对场的方向敏感，这表明在300 K时已经存在额外的序参量$η$。
2017-09-20 cond-mat.str-el
Pseudospin-lattice coupling and electric control of the square-lattice iridate Sr2IrO4
$\rm Sr_2IrO_4$是一种典型的自旋轨道耦合莫特绝缘体，并已被广泛研究，部分原因是广泛的预测新的状态。有限的实验表征这些国家迄今带来了光的非凡的敏感性的物理性质的晶格，特别是，Ir-O-Ir键角。在这里，我们报告了一个新观察到的微观旋转的IrO $_6$八面体低于50 K的单晶中子衍射测量。这种尖锐的晶格异常提供了理解异常低温物理的关键，并直接证实了Ir-O-Ir键角在确定基态中所起的关键作用。事实上，正如本研究中所证明的那样，施加的电流很容易通过Ir-O-Ir键角的拉直来削弱反铁磁有序，这突出表明即使局部结构的微小变化也会不成比例地影响自旋轨道耦合系统的物理性质。
2020-08-27 cond-mat.str-el
Metal-Insulator Transitions and non-Fermi Liquid Behaviors in 5d Perovskite Iridates
过渡金属氧化物，特别是3d或4d钙钛矿，提供了多种涌现的物理学，这些物理学源于各种自由度的耦合，例如自旋、晶格、电荷、轨道以及无序。5d钙钛矿形成了一个独特的类别，因为它们具有强的自旋-轨道耦合，这向系统引入了与带宽和库仑相关相当的附加能量尺度。新物理学包括新的杰夫= 1/2莫特绝缘体，金属-绝缘体转变，自旋液体，和拓扑绝缘体。在突出了Ruddlesden-Popper铱酸盐系列Srn+1 IrnO 3 n +1中出现的一些现象之后，我们专注于钙钛矿SrIrO 3的输运性质。使用各种衬底上的外延薄膜，我们表明，金属-绝缘体转变可以诱导钙钛矿SrIrO 3通过减少其厚度或施加压缩应变。由厚度减小驱动的金属-绝缘体转变是由于无序，但由压缩应变驱动的金属-绝缘体转变伴随着特殊的非费米液体行为，可能是由于关联、无序和自旋-轨道耦合之间的微妙相互作用。我们研究了各种理论框架，以了解非费米液体物理和金属绝缘体的转变，发生在SrIrO 3，并提供莫特-安德森-格里菲斯方案作为一个可能的解决方案。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Frustration induced non-Curie-Weiss paramagnetism in La3Ir3O11: a fractional-valence-state iridate
实验和理论研究进行了La 3 Ir 3 O 11，一个铱酸盐托管+4.33分数价态的Ir离子和一个三维阻挫结构组成的边缘共享Ir 2 O 10二聚体。预计这些特征将增强位点间跳跃并减少铱离子的磁矩。然而，自旋-轨道驱动的莫特绝缘输运被观察到，这是支持我们的第一性原理计算。最重要的是，几何挫折和竞争相互作用导致非居里-外斯顺磁基态，揭示了没有磁序低至2 K。这种不寻常的状态进一步证明了理论建模过程中，提出了一个可能的候选人的自旋液体状态。
2019-10-26 cond-mat.str-el
Lattice-Driven Magnetoresistivity and Metal-Insulator Transition in Single-Layered Iridates
Sr_2IrO_4具有一种由自旋-轨道相互作用驱动的新型绝缘态。我们报告了两个新的现象，即一个大的磁阻在Sr 2 IrO 4是非常敏感的磁场的方向，但没有表现出明显的相关性与磁化，和一个强大的金属状态，诱导稀电子（La 3+）或空穴（K+）掺杂的Sr 2+离子在Sr 2 IrO 4。我们的结构、输运和磁性数据表明，强的自旋-轨道相互作用深刻地改变了竞争能量之间的平衡，使得（1）自旋自由度不再是唯一的主导力，（2）潜在的输运性质通过强的磁弹性耦合微妙地依赖于Ir-O-Ir键角;（3）Sr 2 IrO 4的高绝缘态接近于金属态，其转变受晶格畸变的控制。这项工作表明，一类新的晶格驱动的电子材料可以开发的应用。
2011-06-13 cond-mat.str-el
Magnetic order in pyrochlore iridate Nd$_2$Ir$_2$O$_7$ probed by muon spin relaxation
报道了铱酸烧绿石Nd $_2$ Ir $_2$ O $_7$的μ子自旋弛豫结果。自发相干μ子自旋进动低于约33 K的金属-绝缘体转变（MIT）的温度下观察到，表明的外观的长程磁有序的Ir $^{4+}$时刻。随着温度的进一步降低，μ子位置处的内部场在低于约9 K时再次增加。内场的第二次增加表明Nd $^{3+}$矩的有序性，这与以前的中子实验是一致的。研究结果表明，在绝缘基态条件下，Ir 5 \textit{d}电子的自旋轨道耦合对MIT和IrPDMATHABMO磁矩的磁有序化机制起着关键作用.
2013-08-15 cond-mat.str-el
Charge transfer energy in iridates: a hard x-ray photoelectron spectroscopy study
我们用硬X射线光电子能谱学研究了含$^{4+}$或$^{5+}$的双钙钛矿晶体结构中铱酸盐的电子结构。实验价带光谱可以很好地再现使用紧束缚计算，包括只有Ir $5d$，O $2p$和O $2s$轨道的参数的基础上的密度泛函能带结构的结果向下折叠。我们发现，无论A和B阳离子，A $_2$ BIRO $_6$铱酸盐具有基本上为零的O $2p$到Ir $5d$的电荷转移能量。因此，双钙钛矿铱酸盐是非常共价的系统，其结果是磁交换相互作用变得非常长，从而阻碍了长期寻求的Kitaev物理学的实现。尽管如此，它仍然有可能实现一个自旋液体系统，使用铱酸盐与各种竞争交换相互作用的适当调整。
2020-05-25 cond-mat.str-el
Slater Insulator in Iridate Perovskites with Strong Spin-Orbit Coupling
钙钛矿SrIrO 3是一种奇异的窄带金属，由于自旋轨道耦合（SOC）和电子-电子关联的强度的汇合。已经提出，拓扑和磁绝缘相可以通过调整SOC、Hubbard相互作用和/或晶格对称性来实现。在此，我们报道了在高压下合成的SrIr 1-xSnxO 3钙钛矿中，用等价的Sn 4+取代Ir 4+，导致在TN > 225 K时金属-绝缘体转变为反铁磁（AF）相。通过X射线衍射检测到的晶胞体积的连续变化和通过TN冷却时比热的λ形转变证明金属-绝缘体转变是二级的。中子粉末衍射结果表明，Sn取代扩大了八面体位畸变，降低了相对于自旋-自旋交换相互作用的SOC，并导致在TN以下的G型AF自旋有序。高温磁化率的测量显示了Sn取代样品中典型的弱巡回电子磁性的顺磁相的磁耦合的演变。磁有序相的结构对称性降低导致TN以下布里渊区边界处的电子能隙开口，其方式与斯莱特提出的方式相同。
2017-10-04 cond-mat.str-el
Spin dynamics in the pyrochlore iridate, Er2Ir2O7, investigated by muSR spectroscopy
建立对稀土烧绿石铱酸盐A2 Ir 2 O 7的复杂磁性的全面理解是凝聚态物理中的一个持续的问题。两个相互渗透和相互作用的挫折磁性烧绿石亚晶格的可能性，与强自旋轨道耦合的5d Ir 4+离子，本身的潜在的电子和磁状态的广泛阵列。在本文中，我们提出了纵向场和零场μ SR测量Er 2 Ir 2 O 7。Er_2Ir_2O_7的μ SR响应主要由Er ~（3+）（J = 15/2）矩的强涨落场控制，在T = 15 K时出现拟合弛豫率λ_2的峰值。muSR光谱显示只是微弱的签名的Ir过渡，很容易被抑制在施加的纵向场，然而，完全去耦的μ子从本地磁场没有实现，即使在施加的领域高达3千克。
2020-12-29 cond-mat.str-el
Interplay of many-body and single-particle interactions in iridates and rhodates
最近的实验探索自旋轨道耦合磁性的$4d$ -和$5d$ -带过渡金属氧化物的启发，我们研究了Ir和Rh基化合物的磁相互作用。在这些系统中，自旋轨道耦合（SOC），晶体场分裂（CF）和库仑和洪德耦合的可比强度导致了丰富多样的磁交换相互作用，导致新类型的基态。利用强耦合方法，充分考虑中间态的库仑相互作用和Hund相互作用，从多轨道哈伯德模型导出了有效的低能超交换哈密顿量.我们发现，在强自组织和晶格畸变的存在下，超交换哈密顿量包含各种磁各向异性。本文主要研究了Sr $_2$ IrO $_4$和Sr $_2$ Ir $_{1-x}$ Rh $_x$ O $_4$化合物的磁性。我们进行了系统的研究，如何在这些系统中的磁相互作用取决于微观参数，并提供了一个彻底的分析所产生的磁相图。我们的结果与实验数据的比较显示出良好的协议。最后，我们讨论了在压力下实验观察到的Sr $_2$ IrO $_4$自旋翻转跃迁的参数空间。
2014-01-29 cond-mat.str-el
