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Enregistrement W3006107567 · doi:10.1103/physrevb.101.155118

Multipolar magnetism in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>d</mml:mi></mml:math>-orbital systems: Crystal field levels, octupolar order, and orbital loop currents

2020· article· en· W3006107567 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevuePhysical review. B./Physical review. B · 2020
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Condensed Matter Physics
Établissements canadiensBrockhouse Institute for Materials ResearchCanadian Institute for Advanced ResearchTRIUMFMcMaster UniversityUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésPhysicsMultipletMagnetismCondensed matter physicsExcited stateQuantum mechanicsSpectral line

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Quantum magnets with spin $J=2$, which arise in spin-orbit coupled Mott insulators, can potentially display multipolar orders. Motivated by gaining a better microscopic understanding of the local physics of such $d$-orbital quantum magnets, we carry out an exact diagonalization study of a simple octahedral crystal field Hamiltonian for two electrons, incorporating spin-orbit coupling (SOC) and interactions. While the rotationally invariant Kanamori interaction in the ${t}_{2g}$ sector leads to a fivefold degenerate $J=2$ manifold, we find that either explicitly including the ${e}_{g}$ orbitals, or going beyond the rotationally invariant Coulomb interaction within the ${t}_{2g}$ sector, causes a degeneracy breaking of the $J=2$ levels. This can lead to a low-lying non-Kramers doublet carrying quadrupolar and octupolar moments and an excited triplet which supports magnetic dipole moments, bolstering our previous phenomenological proposal for the stabilization of ferro-octupolar order in heavy transition metal oxides. We show that the spontaneous time-reversal symmetry breaking due to ferro-octupolar ordering within the non-Kramers doublet leads to electronic orbital loop currents. The resulting internal magnetic fields can potentially explain the small fields inferred from muon-spin relaxation ($\ensuremath{\mu}\mathrm{SR}$) experiments on cubic $5{d}^{2}$ osmate double perovskites ${\mathrm{Ba}}_{2}{\mathrm{ZnOsO}}_{6}$, ${\mathrm{Ba}}_{2}{\mathrm{CaOsO}}_{6}$, and ${\mathrm{Ba}}_{2}{\mathrm{MgOsO}}_{6}$, which were previously attributed to weak dipolar magnetism. We make further predictions for oxygen NMR experiments on these materials. We also study the reversed level scheme, where the $J=2$ multiplet splits into a low-lying magnetic triplet and excited non-Kramers doublet, presenting single-ion results for the magnetic susceptibility in this case, and pointing out its possible relevance for the rhenate ${\mathrm{Ba}}_{2}{\mathrm{YReO}}_{6}$. Our work highlights the intimate connection between the physics of heavy transition metal oxides and that of $f$-electron based heavy fermion compounds.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,937
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,021
Tête enseignante GPT0,297
Écart entre enseignants0,276 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle