Переход изолятор-квази-металл в никелатах RNiO3 за пределами модели Хаббарда и теории функционала плотности/1)
А. С. Москвин2)
Уральский федеральный университет, 620083 Екатеринбург, Россия
Институт физики металлов Уральского отделения РАН, 620108 Екатеринбург, Россия
Abstract
Переход изолятор-квази-металл, наблюдаемый в ян-теллеровских
(JT) магнетиках ортоникелатах RNiO3 (R = редкие земли или иттрий Y),
считается каноническим примером перехода Мотта, традиционно описываемого
в рамках U-t-модели Хаббарда и теории функционала плотности. Однако
на самом деле реальная диэлектрическая фаза никелатов является
результатом зарядового диспропорционирования (CD) с образованием системы
спин-триплетных (S = 1) электронных [NiO6]10- и бесспиновых
(S = 0) дырочных [NiO6]8--центров, эквивалентной системе
эффективных спин-триплетных композитных бозонов в немагнитной решетке.
Учитывая только зарядовую степень свободы, мы развиваем новую минимальную
U-V-tb-модель для никелатов, используя модель зарядовых триплетов
с псевдоспиновым формализмом и приближением эффективного поля. Показано
существование двух типов CD-фаз, высокотемпературной классической CO-фазы
с G-типом зарядового упорядочения электронных и дырочных центров и
низкотемпературной квантовой CDq-фазы с переносом зарядовой и спиновой
плотности между электронными и дырочными центрами, неопределенным
значением валентности и спина для центров NiO6. Фазовая T-R
диаграмма модели воспроизводит основные черты экспериментальной фазовой
диаграммы для ряда RNiO3.