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【24h】

Compass impurity model of Tb substitution in Sr_2IrO_4

机译：Sr_2IrO_4中Tb置换的罗盘杂质模型

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摘要

We show that upon Tb substitution the interaction between the magnetic moments on the impurity Tb~(4+) ion and its surrounding Ir~(4+) ions is described by a "compass" model, i.e., an Ising-like interaction favoring the magnetic moments across each bond to align along the bond direction. Such an interaction nucleates quenched magnetic vortices near the impurities and drives a reentrant transition out of the antiferromagnetic ordered phase at low temperatures, hence quickly suppressing the Neel temperature, consistent with the experiment [J. C. Wang et al., Phys. Rev. B 92, 214411 (2015)]. As a by-product, we propose that the compass model can be realized in ordered double perovskites composed of spin-orbital-coupled d5 ions and half-closed-shell f~7 ions.
机译：我们表明，在Tb取代后，杂质Tb〜（4+）离子及其周围的Ir〜（4+）离子上的磁矩之间的相互作用由“罗盘”模型描述，即类似于Ising的相互作用。跨每个键的磁矩沿键方向对齐。这种相互作用使杂质附近的淬灭磁涡旋成核，并在低温下驱使折返过渡跃迁出反铁磁有序相，从而迅速抑制了尼尔温度，与实验一致[J. C. Wang等人，《物理学报》 Rev.B 92，214411（2015）]。作为副产品，我们建议可以在由自旋轨道耦合的d5离子和半闭壳的f〜7离子组成的有序双钙钛矿中实现罗盘模型。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2016年第16期|161118.1-161118.5|共5页
  • 作者

    Long Zhang; Fa Wang; Dung-Hai Lee;

  • 作者单位

    International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China;

    International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China,Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Beijing 100871, China;

    Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA,Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA;

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