Орбитальный магнетизм в Sr2VO4: конкуренция антиферрооктупольного и ферромагнитного упорядочений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выведена эффективная модель типа Кугеля–Хомского, применимая к описанию магнитного и орбитального порядка в соединении Sr2VO4. Для случая бесконечно большого параметра кристаллического поля (разница энергий xy- и xz, yz-состояний) построена фазовая диаграмма основного состояния в переменных "спин-орбитальное взаимодействие – хундовский обмен". Описан квантовый фазовый переход и выведено уравнение фазовой границы состояния со скрытым магнитным и орбитальным дальним порядком и слабоферромагнитного состояния с сопутствующим согласованным антиферроорбитальным порядком с той же амплитудой. Дано описание этих дальних порядков в терминах октупольных моментов, построенных через компоненты полного момента.

Об авторах

Д. Е Чижов

Институт физики металлов

Екатеринбург, Россия

П. А Игошев

Институт физики металлов

Email: igoshev_pa@imp.uran.ru
Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. K. H. Kyrezn, Д. И. Хомский, УФН 136, 621 (1982)
  2. B. J. Kim, H. Ohsumi, T. Komesu, S. Sakai, T. Morita, H. Takagi, and T. Arima, Science 323, 1329 (2009).
  3. D. Pesin and L. Balents, Nature Phys. 6, 376 (2010).
  4. M. Rey, P. Dehaudt, J. Joubert, B. Lambert-Andron, M. Cyrot, and F. Cyrot-Lackmann, J. Solid State Chem. 86, 101 (1990).
  5. M. Itoh, M. Shikano, H. Kawaji, and T. Nakamura, Solid State Commun. 80, 545 (1991).
  6. V. Giannakopoulou, P. Odier, J. Bassat, and J. Loup, Solid State Commun. 93, 579 (1995).
  7. M. Cyrot, B. Lambert-Andron, J. L. Soubeyroux, M. J. Rey, P. H. Dehaudt, J. Beille, and J. L. Tholence, J. Solid State Chem. 85, 321 (1990).
  8. W. Gong, J. Greedan, G. Liu, and M. Bjorgvinson, J. Solid State Chem. 95, 213 (1991).
  9. S. Toth, Magnetism of 3d frustrated magnetic insulators: α-CaCr2O4, β-CaCr2O4 and Sr2VO4, Ph.D. thesis, TU Berlin (2012).
  10. J. Teyssier, E. Giannini, A. Stucky, R. Černý, M. Erenin, and D. van Der Marel, Phys. Rev. B 93, 125138 (2016).
  11. A. Nozaki, H. Yoshikawa, T. Wada, H. Yamauchi, and S. Tanaka, Phys. Rev. B 43, 181 (1991).
  12. J. Matsuno, Y. Okimoto, M. Kawasaki, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 95, 176404 (2005).
  13. H. Zhou, B. Conner, L. Balicas, and C. Wiebe, Phys. Rev. Lett. 99, 136403 (2007).
  14. R. Viennois, E. Giannini, J. Teyssier, J. Elia, J. Deisenhofer, and D. van der Marel, J. Phys.: Conf. Ser. 200, 012219 (2010).
  15. H. Sakurai, Phys. Procedia 75, 829 (2015).
  16. H. Zhou, Y. Jo, J. Fiore Carpino, G. Munoz, C. Wiebe, J. Cheng, F. Rivadulla, and D. Adroja, Phys. Rev. B 81, 212401 (2010).
  17. J. Sugiyama, H. Nozaki, I. Umegaki, W. Higemoto, E. J. Ansaldo, J. H. Brewer, H. Sakurai, T. Kao, H. Yang, and M. Martin, Phys. Rev. B 89, 020402 (2014).
  18. I. Yamauchi, K. Nawa, M. Hiraishi, M. Miyazaki, A. Koda, K. M. Kojima, R. Kadono, H. Nakao, R. Kumai, Y. Murakami, H. Ueda, K. Yoshimura, and M. Takigawa, Phys. Rev. B 92, 064408 (2015).
  19. T. Ueno, J. Kim, M. Takata, and T. Katsufuji, J. Phys. Soc. Jpn. 83, 034708 (2014).
  20. G. Jackeli and D. Ivanov, Phys. Rev. B 76, 132407 (2007).
  21. M. V. Eremin, J. Deisenhofer, R. M. Eremina, J. Teyssier, D. V. D. Marel, and A. Loidl, Phys. Rev. B 84, 212407 (2011).
  22. G. Jackeli and G. Khaliullin, Phys. Rev. Lett. 103, 067205 (2009).
  23. G. Khaliullin, Prog. Theor. Phys. Supplement 160, 155 (2005).
  24. A. Oles, Spin-orbital entanglement in Mott insulators, in *Orbital Physics in Correlated Matter*, Modeling and Simulation, ed. by E. Pavarini and E. Koch, Autumn School on Correlated Electrons, Forschungszentrum Julich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Julich (2023), v. 13, p. 6.1.
  25. Y. Imai, I. Solovyev, and M. Imada, Phys. Rev. Lett. 95, 176405 (2005).
  26. Y. Imai and M. Imada, J. Phys. Soc. Jpn. 75, 094713 (2006).
  27. Y. Imai, Y. Otsuka, and M. Imada, J. Phys.: Condens. Matter 19, 365230 (2007).
  28. P. A. Igoshev, D. E. Chizhov, V. Y. Irkhin, and S. V. Streltsov, Phys. Rev. B 110, 115110 (2024).
  29. R. Arita, A. Yamasaki, K. Held, J. Matsuno, and K. Kuroki, J. Phys.: Condens. Matter 19, 365204 (2007).
  30. C. B. Crpenanos, Д. И. Хомский, УФН 187, 1205 (2017) [S. V. Streltsov and D. I. Khomskii, Soviet Physics Uspekhi 60, 1121 (2017)].
  31. A. Georges, L. d. Medici, and J. Mravlje, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 4, 137 (2013).
  32. P. A. Igoshev, S. V. Streltsov, and K. I. Kugel, J. Magn. Magn. Mater. 587, 171315 (2023).
  33. K. H. Kyrcars, Д. И. Хомский, ЖЭТФ 15, 629 (1972) [K. I. Kugel and D. I. Khomskii, ZhETF 15, 629 (1972)].
  34. N.-O. Linden, *Dynamical mean-field theory studies on real materials*, Ph.D. thesis, LMU (2019).
  35. Y. Wang, L. Qi, and X. Zhang, Numer. Linear Algebra Appl. 16, 589 (2009).
  36. S. Li, L. Lu, X. Qiu, Z. Chen, and D. Zeng, J. Glob. Optim. 90, 323 (2024).
  37. P. Santini, S. Carretta, G. Amoretti, R. Caciuffo, N. Magnani, and G. H. Lander, Rev. Mod. Phys. 81, 807 (2009).
  38. A. Urru, J.-R. Soh, N. Qureshi, A. Stunault, B. Roessli, H. M. Ronnow, and N. A. Spaldin, Phys. Rev. Research 5, 033147 (2023).
  39. J. van den Brink and D. Khomskii, Phys. Rev. B 63, 140416 (2001).
  40. D. E. Chizhov and P. A. Igoshev, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 89, 2140 (2025).
  41. A. Afsparak, B. Bunun, *Электронный парамагнитный резонанс переходных шоков*, Мир, М. (1972).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025