$ε$-Fe$_2$O$_3$中$d^6L$基态导致的各向异性正温度系数
Positive Temperature Coefficient of Anisotropy due to $d^6L$ Groundstate in $ε$-Fe$_2$O$_3$
- University of Manitoba（曼尼托巴大学）
- European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）
- Manitoba Institute for Materials（马尼托巴材料研究所）
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AI总结：
本研究通过对比纯与Cr掺杂的$ε$-Fe$_2$O$_3$，发现其各向异性正温度系数源于$d^6L$基态，并揭示金属-配体杂化可调控磁、电子及轨道电子性质。
AI中文摘要：
各向异性正温度系数（$dK/dT>0$）通常源于磁性3d态与强自旋-轨道耦合（SOC）子系统的杂化。然而，$ε$-Fe$_2$O$_3$在125-200 K范围内表现出$dK/dT>0$，却没有明显的SOC伙伴。我们研究了纯$ε$-Fe$_2$O$_3$和Cr掺杂（削弱Fe-O杂化）的$ε$-Fe$_2$O$_3$，跨越从低温非公度相到高各向异性磁相的转变。我们在$ε$-Fe$_2$O$_3$中识别出$d^6L$基态，而杂化减弱使Cr掺杂体系中产生$d^6 + d^6L^2$态，凸显了金属-配体杂化作为调控磁性、电子和轨道电子性质的一条途径。
英文摘要：
Positive anisotropy temperature coefficients ($dK/dT>0$) usually arise from hybridization between magnetic 3d states and strongly spin-orbit-coupled (SOC) subsystems. Yet $ε$-Fe$_2$O$_3$ shows $dK/dT>0$ (125-200~K) without an obvious SOC partner. We study pure and Cr-doped (with weakened Fe-O hybridization) $ε$-Fe$_2$O$_3$ across the transition from low temperature incommensurate to high-anisotropy magnetic phases. We identify a $d^6L$ groundstate in $ε$-Fe$_2$O$_3$ while reduced hybridization yields $d^6 + d^6L^2$ in the Cr-doped system, highlighting metal-ligand hybridization as a route to tune magnetic, electronic and orbitronic properties.
