Publication

Spin-orbit-induced orbital excitations in Sr2RuO4 and Ca2RuO4: A resonant inelastic x-ray scattering study

Marco Grioni
2015
Journal Articles

Résumé

High-resolution resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) at the oxygen K edge has been used to study the orbital excitations of Ca2RuO4 and Sr2RuO4. In combination with linear dichroism x-ray absorption spectroscopy, the ruthenium 4d-orbital occupation and excitations were probed through their hybridization with the oxygen p orbitals. These results are described within a minimal model, taking into account crystal field splitting and a spin-orbit coupling λso=200 meV. The effects of spin-orbit interaction on the electronic structure and implications for the Mott and superconducting ground states of (Ca,Sr)2RuO4 are discussed.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/aae8247c-b36f-441e-91f5-1be33bca8f56

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Interaction spin-orbite

vignette|Structures fines et hyperfines dans l'hydrogène. Le couplage des différents moments cinétiques conduit à la division du niveau d'énergie. Non dessiné à l'échelle. Le moment cinétique de spin électronique, S est couplé au moment cinétique orbital électronique, L, pour former le moment angulaire électronique total , J. Celui-ci est ensuite couplé au moment cinétique de spin nucléaire, I, pour former le moment cinétique total, F. Le terme symbole prend la forme 2S+1L avec les valeurs de L représentées par des lettres (S,P,D ,F ,G,H,.

Orbitale atomique

redresse=1.5|vignette|Représentation des nuages de probabilité de présence de l'électron (en haut) et des isosurfaces à 90 % (en bas) pour les orbitales 1s, 2s et 2p. Dans le cas des orbitales 2p ( ), les trois isosurfaces 2p, 2p et 2p représentées correspondent à , et . Les couleurs indiquent la phase de la fonction d'onde : positive en rouge, négative en bleu. En mécanique quantique, une orbitale atomique est une fonction mathématique qui décrit le comportement ondulatoire d'un électron ou d'une paire d'électrons dans un atome.

Interaction de configuration

L'interaction de configuration (configuration interaction en anglais - CI) est une méthode post-Hartree-Fock linéaire variationnelle pour la résolution de l'équation de Schrödinger non relativiste dans l'approximation de Born-Oppenheimer pour un système chimique quantique multi-électronique. Deux sens sont liés à l'expression d'« interaction de configuration » dans ce contexte. Mathématiquement, le terme de configuration décrit simplement la combinaison linéaire de déterminants de Slater utilisée pour la fonction d'onde.

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