Charge-transfer energy in iridates: A hard X-ray photoelectron spectroscopy study

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • D. Takegami - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • D. Kasinathan - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • K. K. Wolff - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • S. G. Altendorf - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • C. F. Chang - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • K. Hoefer - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • A. Melendez-Sans - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • Y. Utsumi - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • F. Meneghin - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Polytechnic University of Milan (Autor:in)
  • T. D. Ha - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, National Yang Ming Chiao Tung University (Autor:in)
  • C. H. Yen - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, National Tsing Hua University (Autor:in)
  • K. Chen - , Universität zu Köln (Autor:in)
  • C. Y. Kuo - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, National Synchrotron Radiation Research Center Taiwan (Autor:in)
  • Y. F. Liao - , National Synchrotron Radiation Research Center Taiwan (Autor:in)
  • K. D. Tsuei - , National Synchrotron Radiation Research Center Taiwan (Autor:in)
  • R. Morrow - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • S. Wurmehl - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • B. Büchner - , Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • B. E. Prasad - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • M. Jansen - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • A. C. Komarek - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)
  • P. Hansmann - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Autor:in)
  • L. H. Tjeng - , Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (Autor:in)

Abstract

We have investigated the electronic structure of iridates in the double perovskite crystal structure containing either Ir4+ or Ir5+ using hard X-ray photoelectron spectroscopy. The experimental valence band spectra can be well reproduced using tight-binding calculations including only the Ir 5d, O 2p, and O 2s orbitals with parameters based on the downfolding of the density-functional band structure results. We found that, regardless of the A and B cations, the A2BIrO6 iridates have essentially zero O 2p to Ir 5d charge-transfer energies. Hence double perovskite iridates turn out to be extremely covalent systems with the consequence being that the magnetic exchange interactions become very long ranged, thereby hampering the materialization of the long-sought Kitaev physics. Nevertheless, it still would be possible to realize a spin-liquid system using the iridates with a proper tuning of the various competing exchange interactions.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer045119
FachzeitschriftPhysical Review B
Jahrgang102
Ausgabenummer4
PublikationsstatusVeröffentlicht - 15 Juli 2020
Peer-Review-StatusJa