Аннотация:
Обсуждаются различные эффекты, связанные с орбитальными степенями свободы. Основное внимание уделяется рассмотрению тех явлений, которые интенсивно исследуются в современной физике конденсированного состояния, при этом по большей части за рамками рассмотрения остаются такие аспекты, как сверхобменный механизм кооперативных ян-теллеровских искажений и различные свойства модели Кугеля–Хомского. После достаточно общего введения излагается концепция эффективного понижения размерности за счёт орбитальных степеней свободы, а затем обсуждаются такие эффекты, как орбитально-индуцированный эффект Пайерлса, формирование небольших кластеров вблизи моттовского перехода, которые ведут себя как “молекулы”, внедрённые в твёрдое тело. Вторая большая часть обзора посвящена орбитально-селективным эффектам, таким как орбитально-селективный моттовский переход и подавление магнетизма за счёт формирования молекулярных орбиталей на части орбиталей. В заключении обсуждается активно развивающаяся область так называемых спин-орбитальных соединений на основе переходных металлов, в том числе такие вопросы, как взаимосвязь спин-орбитального взаимодействия и эффекта Яна – Теллера, моттовский и пайерлсовский переходы, проходящие с содействием спин-орбитального взаимодействия, формирование китаевского обменного взаимодействия и экситонный магнетизм в соединениях 4d- и 5d-переходных металлов.
Образец цитирования:
С. В. Стрельцов, Д. И. Хомский, “Орбитальная физика в соединениях переходных металлов: новые тенденции”, УФН, 187:11 (2017), 1205–1235; Phys. Usp., 60:11 (2017), 1121–1146
Graciela E. García Ponte, Sesha Sai Behara, Euan N. Bassey, Raphaële J. Clément, Anton Van der Ven, “First-Principles Statistical Mechanics Study of Magnetic Fluctuations and Order–Disorder in the Spinel LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode”, Chem. Mater., 2025
S. Hayashida, H. Gretarsson, P. Puphal, M. Isobe, E. Goering, Y. Matsumoto, J. Nuss, H. Takagi, M. Hepting, B. Keimer, “Magnetic ground state of the dimer-based hexagonal perovskite
Ba3ZnRu2O9”, Phys. Rev. B, 111:10 (2025)
Bo Yuan, Beom Hyun Kim, Qiang Chen, Daniel Dobrowolski, Monika Azmanska, G. M. Luke, Shiyu Fan, Valentina Bisogni, Jonathan Pelliciari, J. P. Clancy, “Exploring a New Regime of Molecular Orbital Physics in
4d
Cluster Magnets with Resonant Inelastic X-Ray Scattering”, Phys. Rev. Lett., 134:10 (2025)
Guy C. Moore, Matthew K. Horton, Aaron D. Kaplan, Omar A. Ashour, Sinéad M. Griffin, Kristin A. Persson, “Noncollinear ground states of solids with a source-free exchange correlation functional”, Phys. Rev. B, 111:9 (2025)
Guy C. Moore, Matthew K. Horton, Edward Linscott, Alexander M. Ganose, Martin Siron, David D. O'Regan, Kristin A. Persson, “High-throughput determination of Hubbard U and Hund J values for transition metal oxides via the linear response formalism”, Phys. Rev. Materials, 8:1 (2024)
Yubo Zhang, Da Ke, Junxiong Wu, Chutong Zhang, Lin Hou, Baichen Lin, Zuhuang Chen, John P. Perdew, Jianwei Sun, “Challenges for density functional theory in simulating metal–metal singlet bonding: A case study of dimerized VO2”, The Journal of Chemical Physics, 160:13 (2024)
Shunsuke Kitou, Akitoshi Nakano, Masato Imaizumi, Yuiga Nakamura, Ichiro Terasaki, Taka-hisa Arima, “Molecular orbital formation and metastable short-range ordered structure in VO2”, Phys. Rev. B, 109:10 (2024)
Minghao Jia, Zhirui Gao, Yunfei Zhang, Shuo Zhang, Junguang Tao, Lixiu Guan, “Two-dimensional monolayer CrGaS3: A ferromagnetic semiconductor with high Curie temperature and tunable magnetic anisotropy”, Journal of Applied Physics, 135:7 (2024)
Jinwoong Hwang, Wei Ruan, Yi Chen, Shujie Tang, Michael F Crommie, Zhi-Xun Shen, Sung-Kwan Mo, “Charge density waves in two-dimensional transition metal dichalcogenides”, Rep. Prog. Phys., 87:4 (2024), 044502
Daniel I. Khomskii, Sergey V. Streltsov, Encyclopedia of Condensed Matter Physics, 2024, 98
Iana S. Soboleva, Vladimir I. Nitsenko, Alexey V. Sobolev, Maria N. Smirnova, Alexei A. Belik, Igor A. Presniakov, “Understanding Complex Interplay among Different Instabilities in Multiferroic BiMn7O12 Using 57Fe Probe Mössbauer Spectroscopy”, IJMS, 25:3 (2024), 1437
Anzar Ali, Heung-Sik Kim, Poonam Yadav, Suheon Lee, Duhee Yoon, Sungkyun Choi, “Partial molecular orbitals in face-sharing 3d manganese trimer: Comparative studies on Ba4TaMn3O12 and Ba4NbMn3O12”, Phys. Rev. Research, 6:1 (2024)
Shunsuke Kitou, Masaki Gen, Yuiga Nakamura, Yusuke Tokunaga, Taka-hisa Arima, “Cluster Rearrangement by Chiral Charge Order in Lacunar Spinel GaNb4Se8”, Chem. Mater., 36:6 (2024), 2993
Satoru Hayami, “Effect of external fields and currents on electronic nematic ordering with quadrupole moments”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 604 (2024), 172274
Satoru Hayami, “Cluster Odd-Parity Multipoles by Staggered Orbital Ordering in Locally Noncentrosymmetric Crystals”, Crystals, 14:7 (2024), 632
Tatsuya Kaneko, Satoshi Ejima, Koudai Sugimoto, Kazuhiko Kuroki, “Ground-State Properties of the t–J Model for the CuO Double-Chain Structure”, J. Phys. Soc. Jpn., 93:8 (2024)
Jaskirat Brar, R Bindu, “Investigation of magnetic exchange interactions in Cr-doped Ca 0.5 Sr 0.5 RuO 3”, J. Phys.: Condens. Matter, 36:32 (2024), 325503
Priyanka Yadav, Sumit Sarkar, Deodatta Moreshwar Phase, Rajamani Raghunathan, “Emergence of exotic electronic and magnetic phases upon electron filling in Na2BO3 (B = Ta, Ir, Pt, and Tl): a first-principles study”, Phys. Chem. Chem. Phys., 26:23 (2024), 16782
Petr A. Igoshev, Danil E. Chizhov, Valentin Yu. Irkhin, Sergey V. Streltsov, “Spin-orbit coupling induced orbital entanglement in a three-band Hubbard model”, Phys. Rev. B, 110:11 (2024)
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: