論文の概要: Co-existence of charge density wave and anti-ferromagnetic coupling in
the spin-chain compound Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.06156v3
- Date: Tue, 15 Aug 2023 09:48:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-16 16:46:05.273665
- Title: Co-existence of charge density wave and anti-ferromagnetic coupling in
the spin-chain compound Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$
- Title(参考訳): スピン鎖化合物Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$における電荷密度波と反強磁性結合の共存
- Authors: Jianhua Zhu, Jianfeng Zhang, Yilin Zhang, Devashibhai Adroja,
Huancheng Yang, Xiancheng Wang, Changqing Jin, Ji Chen, and Wei Wu
- Abstract要約: スピン鎖化合物Ba$_6$Cr$$S$_10$に対するCrイオン上のスピン間の反強磁性交換相互作用の起源について検討した。
最も重要なことは、一方の線に沿った電荷密度波位相と他方の反強磁性スピン鎖が共存していることである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.957318458486467
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Here we have performed detailed first principles calculations for the
electronic structure and magnetic properties of Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$ to study
the origin of the anti-ferromagnetic exchange interaction between spins on Cr
ions for the spin-chain compound Ba$_6$Cr$_2$S$_{10}$ synthesised recently.
Most importantly, we have found the co-existence of a charge density wave phase
along one line and an anti-ferromagnetic spin chain along another. The
dimerization of sulfur atoms loosely bonded with Ba atoms drives the system
into an insulating state owing to the formation of charge density wave.
Meanwhile, the small size of the effective Hubbard $U$ parameter ($\sim 0.5$
eV) due to electrostatic screening mainly accounts for the anti-ferromagnetic
ground state. This co-existence equips us with a platform to tune the charge
and spin degrees of freedom independently. Moreover, there exists a
next-nearest-neighbouring anti-ferromagnetic interaction along the chain, which
could bring forward spin frustration and hence quantum spin liquid.
- Abstract(参考訳): ここでは、最近合成されたスピン鎖化合物Ba$_6$Cr$_2S$_{10}$に対するCrイオン上のスピン間の反強磁性交換相互作用の起源を研究するために、Ba$_6$Cr$_2S$_{10}$の電子構造と磁気的性質に関する詳細な第一原理計算を行った。
最も重要なことは、一方の線に沿った電荷密度波位相と他方の反強磁性スピン鎖が共存していることである。
Ba原子と疎結合した硫黄原子の二量体化は、電荷密度波の形成により系を絶縁状態へと誘導する。
一方、静電遮蔽による有効なハバード$u$パラメータの小さいサイズ($\sim 0.5$ ev)は、主に反強磁性基底状態の原因となっている。
この共存は、電荷とスピン自由度を独立に調整するプラットフォームを我々に提供する。
さらに、鎖に沿って隣り合う反強磁性相互作用があり、前方のスピンフラストレーションや量子スピン液体をもたらす可能性がある。
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