SrIr0.8Sn0.2O3体系中发现Slater相变

金属绝缘体转变（MIT）一直是凝聚态物理领域的重要问题。研究发现导致MIT现象的机制不止一种，如结构相变，窄带材料中电子-电子关联作用导致的Mott型MIT。1951年J.C.Slater提出磁有序驱动的Slater型MIT机制。他提出考虑巡游电子有自旋，在反铁磁长程序的背景下带自旋的电子与同向局域磁矩的作用能和其与反向局域磁矩的作用能是不同的，因而产生一个Hartree-Fock势能的微扰，这一能量的差异将劈裂能带，如果是一个半满的能带则会被劈裂成一个满带和一个空带，使得材料发生金属-绝缘体转变。与Mott型MIT不同，Slater相变是二级相变，能隙打开温度不会大于磁有序临界温度。近年来SrIrO3掺Sn被发现出现MIT现象（Q. Cui, et. al., Phys. Rev. Lett. 117, 176603 (2016).）。电阻，磁化率，比热和中子的研究显示它可能是Slater型的MIT。红外反射率谱是研究电子输运性质和费米面附近能带结构的好工具。我们对SrIr0.8Sn0.2O3做了红外反射率谱的测量和分析（P. Zheng, et. al., Phys. Rev. B 100, 045101 (2019)），观测到相变前巡游电子的存在以及反铁磁相变后它被逐步gap掉而能隙连续打开的过程。能隙低能边缘的行为与另一个Slater型MIT材料NaOsO3一致（I. Lo Vecchio, et. al., Sci. Rep. 3, 2990(2013)）。因此我们的研究从电荷动力学及能带结构的角度进一步提供了SrIr0.8Sn0.2O3是Slater型MIT材料的明确的实验依据。

文章链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.100.045101