Topological insulators and metal-insulator transition in the pyrochlore iridates
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Notice bibliographique
Résumé
The possible existence of topological insulators in cubic pyrochlore iridates ${A}_{2}{\text{Ir}}_{2}{\text{O}}_{7}$ ($A=\text{Y}$ or rare-earth elements) is investigated by taking into account the strong spin-orbit coupling and trigonal crystal-field effect. It is found that the trigonal crystal-field effect, which is always present in real systems, may destabilize the topological insulator proposed for the ideal cubic crystal field, leading to a metallic ground state. Thus the trigonal crystal field is an important control parameter for the metal-insulator changeover. We propose that this could be one of the reasons why distinct low-temperature ground states may arise for the pyrochlore iridates with different $A$-site ions. On the other hand, examining the electron-lattice coupling, we find that softening of the $\mathbf{q}=0$ modes corresponding to trigonal or tetragonal distortions of the Ir pyrochlore lattice leads to the resurrection of the strong topological insulator. Thus, in principle, a finite-temperature transition to a low-temperature topological insulator can occur via structural changes. We also suggest that the application of the external pressure along [111] or its equivalent directions would be the most efficient way of generating strong topological insulators in pyrochlore iridates.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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