5d电子体系铱氧化物中的自旋-轨道调控

5d电子铱氧化物体系中由于电子轨道扩展，存在很强的d-p杂化及自旋-轨道耦合，表现出丰富的物理现象。目前该体系中许多基本的物理问题如多种序参量之间如何关联、各种因素如何调节自旋、轨道序等还不清楚，各种量子有序态的调控研究是当前凝聚态物理研究的热点。本项目将在已有工作基础上，选取铱氧化物An+1IrnO3n+1（A = Ba, Sr, Ca; n = 1, 2, ∞）为研究对象，通过外加磁场、压力及化学掺杂等手段调节体系自旋、轨道序的形成过程，着重研究强磁场对体系自旋、轨道的调控，深入理解阻挫、无序、磁性交换作用等对自旋、轨道序的制约机理，并建立宏观物性和各种有序态之间的关联。

5d电子铱氧化物体系中由于电子轨道扩展，存在很强的d-p杂化及自旋-轨道耦合，表现出丰富的物理现象。目前该体系中许多基本的物理问题如多种序参量之间如何关联、各种因素如何调节自旋、轨道序等还不清楚，各种量子有序态的调控研究是当前凝聚态物理研究的热点。本项目选取了层状钙钛矿结构、尖晶石结构和三角结构的铱化合物为研究对象，通过外加磁场、压力及化学掺杂等手段调节体系自旋、轨道序的形成过程，研究了体系的磁结构和临界行为、元素替代对体系磁性的调控、以及结构相变的晶格动力学过程等，得到了新的发现或实验证据，使我们对相关体系中阻挫、无序、磁性交换作用等对自旋、轨道序的制约机理和各种序参量之间的竞争以及制约关系有了更为深入的认识，促进了人们对这些体系物理本质的理解。相关结果在国际期刊上发表9篇SCI论文。