Spin-orbit-controlled metal–insulator transition in Sr2IrO4
Notice bibliographique
Résumé
In the context of correlated insulators, where electron–electron interactions (U) drive the localization of charge carriers, the metal–insulator transition is described as either bandwidth- or filling-controlled1. Motivated by the challenge of the insulating phase in Sr2IrO4, a new class of correlated insulators has been proposed, in which spin–orbit coupling (SOC) is believed to renormalize the bandwidth of the half-filled jeff = 1/2 doublet, allowing a modest U to induce a charge-localized phase2,3. Although this framework has been tacitly assumed, a thorough characterization of the ground state has been elusive4,5. Furthermore, direct evidence for the role of SOC in stabilizing the insulating state has not been established, because previous attempts at revealing the role of SOC6,7 have been hindered by concurrently occurring changes to the filling8–10. We overcome this challenge by employing multiple substituents that introduce well-defined changes to the signatures of SOC and carrier concentration in the electronic structure, as well as a new methodology that allows us to monitor SOC directly. Specifically, we study Sr2Ir1−xTxO4 (T = Ru, Rh) by angle-resolved photoemission spectroscopy, combined with ab initio and supercell tight-binding calculations. This allows us to distinguish relativistic and filling effects, thereby establishing conclusively the central role of SOC in stabilizing the insulating state of Sr2IrO4. Most importantly, we estimate the critical value for SOC in this system to be λc = 0.42 ± 0.01 eV, and provide the first demonstration of a spin–orbit-controlled metal–insulator transition.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».