Выпуски

 / 

2017

 / 

Ноябрь

  

Памяти Леонида Вениаминовича Келдыша. Обзоры актуальных проблем


Орбитальная физика в соединениях переходных металлов: новые тенденции

 а, б,  в
а Институт физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация
б Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, просп. Мира 19, Екатеринбург, 620002, Российская Федерация
в II Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zuelpicher Str. 77, Köln, 50937, Germany

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.

Текст pdf (1,3 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2017.08.038196
Ключевые слова: орбитальное упорядочение, спин-орбитальное упорядочение, оксиды переходных металлов
PACS: 71.20.Be, 71.70.−d, 75.10.−b (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2017.08.038196
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2017/11/d/
000424395100004
2-s2.0-85042164461
2017PhyU...60.1121S
Цитата: Стрельцов С В, Хомский Д И "Орбитальная физика в соединениях переходных металлов: новые тенденции" УФН 187 1205–1235 (2017)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 17 июля 2017, доработана: 1 августа 2017, 16 августа 2017

English citation: Streltsov S V, Khomskii D I “Orbital physics in transition metal compounds: new trendsPhys. Usp. 60 1121–1146 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2017.08.038196

Список литературы (153) Статьи, ссылающиеся на эту (169) ↓ Похожие статьи (2)

  1. Wu M, Zhou Zh et al Applied Surface Science 715 164628 (2026)
  2. Crawford C A, Hiley C I et al Phys. Rev. B 112 (3) (2025)
  3. Chizhov D E, Igoshev P A Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 89 (11) 2134 (2025)
  4. Cui M Y, Zhao Z Y et al Phys. Rev. Materials 9 (4) (2025)
  5. Vorobyova A A, Boltalin A I et al Materials Chemistry and Physics 332 130215 (2025)
  6. Hayashida S, Gretarsson H et al Phys. Rev. B 111 (10) (2025)
  7. Yuan B, Kim B H et al Phys. Rev. Lett. 134 (10) (2025)
  8. Omar O, Zhang Ya et al Phys. Rev. B 112 (7) (2025)
  9. García P G E, Behara S S et al Chem. Mater. 37 (5) 1835 (2025)
  10. Iwahara N, Huang Zh et al The Journal of Chemical Physics 162 (16) (2025)
  11. Palii A, Tsukerblat B Journal of Magnetism and Magnetic Materials 624 173044 (2025)
  12. Streltsov S V, Cheong S-W npj Quantum Mater. 10 (1) (2025)
  13. Riera A R, Sánchez M E C et al Struct Chem (2025)
  14. Yu H, Zhang G et al Angewandte Chemie (2025)
  15. Bera G, Dey S et al Phys. Rev. Research 7 (4) (2025)
  16. Kim M, Nakajima R et al APL Materials 13 (6) (2025)
  17. Fang R, Xing Z et al ChemSusChem 18 (17) (2025)
  18. Mandal S J. Phys.: Condens. Matter 37 (19) 193002 (2025)
  19. Inda A, Hayami S Phys. Rev. B 111 (4) (2025)
  20. Yu H, Zhang G et al Angew Chem Int Ed (2025)
  21. Mathiang K A Nano Select 6 (2) (2025)
  22. Moore G C, Horton M K et al Phys. Rev. B 111 (9) (2025)
  23. Yamamoto H, Li B et al Inorg. Chem. 64 (34) 17496 (2025)
  24. He H, Albrecht R, Ruck M Zeitschrift anorg allge chemie 651 (16) (2025)
  25. Lappas A, Kaitatzi M et al Chem. Mater. 37 (21) 8581 (2025)
  26. Gebredingle Y, Kim H, Kim N ACS Appl. Nano Mater. 8 (28) 14041 (2025)
  27. Wenger A, Consiglio A et al Phys. Rev. B 112 (21) (2025)
  28. Kaneko T, Ejima S et al J. Phys. Soc. Jpn. 93 (8) (2024)
  29. Chichevatov G D, Stegaylov V V Žurnal èksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 166 (3) (2024)
  30. Mo Yu, Huang X et al Journal of Applied Physics 136 (8) (2024)
  31. Kitou Sh, Gen M et al Chem. Mater. 36 (6) 2993 (2024)
  32. Yamamoto H, Ikeda O et al Phys. Rev. Materials 8 (9) (2024)
  33. Jia M, Gao Zh et al Journal of Applied Physics 135 (7) (2024)
  34. Igoshev P A, Chizhov D E et al Phys. Rev. B 110 (11) (2024)
  35. Hwang J, Ruan W et al Rep. Prog. Phys. 87 (4) 044502 (2024)
  36. Khomskii D I, Streltsov S V Encyclopedia of Condensed Matter Physics (2024) p. 98
  37. Kitou Sh, Nakano A et al Phys. Rev. B 109 (10) (2024)
  38. Zhang Yu, Ke D et al The Journal of Chemical Physics 160 (13) (2024)
  39. Gracia J, Biz Ch, Fianchini M Phys. Chem. Chem. Phys. 26 (34) 22620 (2024)
  40. Ali A, Kim H-S et al Phys. Rev. Research 6 (1) (2024)
  41. Hayami S Journal of Magnetism and Magnetic Materials 604 172274 (2024)
  42. Hwang J, Mo S-K J. Phys. Soc. Jpn. 93 (11) (2024)
  43. Moore G C, Horton M K et al Phys. Rev. Materials 8 (1) (2024)
  44. Hayami S Crystals 14 (7) 632 (2024)
  45. Myakotnikov D A, Komleva E V et al Phys. Rev. B 110 (13) (2024)
  46. Yadav P, Sarkar S et al Phys. Chem. Chem. Phys. 26 (23) 16782 (2024)
  47. Picozzi S Riv. Nuovo Cim. 47 (11) 609 (2024)
  48. Brar Ja, Bindu R J. Phys.: Condens. Matter 36 (32) 325503 (2024)
  49. Soboleva I S, Nitsenko V I et al IJMS 25 (3) 1437 (2024)
  50. Fedorenko A D, Asanov I P et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87 (5) 654 (2023) [Fedorenko A D, Asanov I P et al Известия Российской академии наук. Серия физическая 87 (5) 738 (2023)]
  51. Sobolev A V, Nitsenko V I et al J. Exp. Theor. Phys. 137 (3) 404 (2023) [Sobolev A V, Nitsenko V I et al Žurnal èksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 164 (3) 467 (2023)]
  52. Detrattanawichai P, Niamjan N et al Journal of Physics and Chemistry of Solids 173 111111 (2023)
  53. Saber M, Behara S S, Van der Ven A Chem. Mater. 35 (22) 9657 (2023)
  54. Nitsenko V I, Sobolev A V et al J. Exp. Theor. Phys. 136 (5) 620 (2023) [Nitsenko V I, Sobolev A V et al Žurnal èksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 163 (5) 698 (2023)]
  55. Lubert-Perquel D, Acharya S, Johnson Ju C ACS Appl. Opt. Mater. 1 (11) 1742 (2023)
  56. Huang X, Mo Yu et al Applied Physics Letters 123 (1) (2023)
  57. Mandal P, Ojha Sh K et al Phys. Rev. B 108 (4) (2023)
  58. Mantsevich V N, Rozhansky I V et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 587 171357 (2023)
  59. Susloparova A E, Fokin N S, Kurbakov A I Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87 (11) 1606 (2023) [Susloparova A E, Fokin N S, Kurbakov A I Известия Российской академии наук. Серия физическая 87 (11) 1574 (2023)]
  60. Volkova L M Phys. Scr. 98 (2) 025824 (2023)
  61. Kurian M M, Tan Zh et al Journal of Applied Physics 134 (4) (2023)
  62. Mansouri M, Lewis D K, Sharifzadeh S Phys. Rev. B 107 (18) (2023)
  63. Vorobyova A A, Komleva E V et al Journal of Alloys and Compounds 968 172072 (2023)
  64. Lane H, Sarte P M et al Phys. Rev. Research 5 (4) (2023)
  65. Xu J, Huang X et al Journal of Applied Physics 134 (12) (2023)
  66. Niu H-Yu, He X et al Phys. Rev. B 106 (17) (2022)
  67. Hwang J, Kim K et al Nat Commun 13 (1) (2022)
  68. Streltsov S V, Temnikov F V et al Phys. Rev. B 105 (20) (2022)
  69. Naveed-Ul-Haq M, Hussain Sh Appl. Phys. A 128 (1) (2022)
  70. Shang T, Xiao D et al Nat Commun 13 (1) (2022)
  71. Yamamoto H, Kamiyama S et al J. Am. Chem. Soc. 144 (3) 1082 (2022)
  72. Kaur R, Jain M Materials Today: Proceedings 67 948 (2022)
  73. Shorikov A O, Streltsov S V Phys. Chem. Chem. Phys. 24 (20) 12383 (2022)
  74. Georgescu A B, Millis A J, Rondinelli Ja M Phys. Rev. B 105 (24) (2022)
  75. Ovchenkov Y A, Chareev D A et al Supercond. Sci. Technol. 35 (1) 015011 (2022)
  76. Niu H-Yu, Zeng Zh et al Phys. Rev. B 105 (5) (2022)
  77. Khomskii D I ECS J. Solid State Sci. Technol. 11 (5) 054004 (2022)
  78. Kang S, Yu Ja Phys. Chem. Chem. Phys. 24 (36) 22168 (2022)
  79. Assadi M H N, Fronzi M, Hanaor D A H Eur. Phys. J. Plus 137 (1) (2022)
  80. Leonov I V Jetp Lett. 116 (12) 884 (2022)
  81. Miñarro A S, Herranz G Phys. Rev. B 106 (16) (2022)
  82. Wei Ya, Zhao D et al Trends in Chemistry 4 (11) 1021 (2022)
  83. Gu M, Zhu R et al ACS Appl. Electron. Mater. 4 (7) 3707 (2022)
  84. Lee M-Ch, Occhialini C et al Commun Phys 5 (1) (2022)
  85. Chang A G, Lan L-W et al Phys. Rev. B 106 (12) (2022)
  86. Streltsov S V, Ryltsev R E, Chtchelkatchev N M Journal of Alloys and Compounds 912 165150 (2022)
  87. Heinmaa I, Rästa R et al Phys. Rev. B 106 (7) (2022)
  88. Song DianWu, Zheng LiXuan et al Sci. China Phys. Mech. Astron. 65 (4) (2022)
  89. Liu N-Sh, Wang C, Ji W Acta Phys. Sin. 71 (12) 127504 (2022)
  90. Thang H V, Chen H-Y T J. Phys.: Condens. Matter 34 (21) 214007 (2022)
  91. Kharkov A M, Sitnikov M N et al J. Phys.: Conf. Ser. 2373 (4) 042005 (2022)
  92. Kamiyama S, Yamada I et al Inorg. Chem. 61 (20) 7841 (2022)
  93. Takubo K, Man H et al Phys. Rev. Materials 5 (7) (2021)
  94. Ungur L, Pallitsch K et al Dalton Trans. 50 (36) 12537 (2021)
  95. Gapontsev V V, Gazizova D D, Streltsov S V J. Phys.: Condens. Matter 33 (49) 495803 (2021)
  96. Thakur G S, Reuter H et al Angewandte Chemie 133 (30) 16636 (2021)
  97. Maximova O V, Streltsov S V, Vasiliev A N Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences 46 (4) 371 (2021)
  98. Geirhos K, Langmann J et al Phys. Rev. Lett. 126 (18) (2021)
  99. Khomskii D I, Streltsov S V Chem. Rev. 121 (5) 2992 (2021)
  100. Agzamova P A, Belik A A, Streltsov S V J. Phys.: Condens. Matter 33 (3) 035403 (2021)
  101. Dubrovin R M, Siverin N V et al Journal of Alloys and Compounds 858 157633 (2021)
  102. Thakur G S, Reuter H et al Angew Chem Int Ed 60 (30) 16500 (2021)
  103. de la Torre A, Zager B et al Phys. Rev. B 104 (10) (2021)
  104. Acharya S, Pashov D et al Phys. Rev. B 104 (15) (2021)
  105. Shutikova M I, Stegailov V V J. Exp. Theor. Phys. 133 (2) 206 (2021)
  106. Park K, Pascut G L et al Phys. Rev. B 104 (19) (2021)
  107. Koch R  J, Sinclair R et al Phys. Rev. Lett. 126 (18) (2021)
  108. Yun S, Lee K H et al Phys. Rev. B 103 (3) (2021)
  109. Zhang Ya, Lin L-F et al Phys. Rev. B 104 (6) (2021)
  110. Strobel P, Aust F, Daghofer M Phys. Rev. B 104 (11) (2021)
  111. Gel’mukhanov F, Odelius M et al Rev. Mod. Phys. 93 (3) (2021)
  112. Guo H, Zhao L et al Phys. Rev. Research 3 (3) (2021)
  113. Kwon Ju, Kim B S et al Phys. Rev. B 103 (8) (2021)
  114. Volkova L M, Marinin D V J. Phys.: Condens. Matter 33 (41) 415801 (2021)
  115. Lee M-Ch, Occhialini C et al Conference on Lasers and Electro-Optics, (2021) p. FF2L.2
  116. Zeng K-Yu, Ma L et al Chinese Phys. B 30 (4) 047503 (2021)
  117. Saket A, Tiwari R J. Phys.: Condens. Matter 32 (25) 255601 (2020)
  118. Thorarinsdottir A E, Harris T D Chem. Rev. 120 (16) 8716 (2020)
  119. Dally R L, Ratcliff W D et al Phys. Rev. B 102 (1) (2020)
  120. Orlov Yu S, Nikolaev S V, Dudnikov V A J. Exp. Theor. Phys. 130 (5) 699 (2020)
  121. Layek S, Mehlawat K et al Phys. Rev. B 102 (8) (2020)
  122. Valiulin V E, Mikheyenkov A V et al Phys. Rev. B 102 (15) (2020)
  123. Chen Q, Verrier A et al Phys. Rev. Materials 4 (6) (2020)
  124. Molina-Sánchez A, Catarina G et al J. Mater. Chem. C 8 (26) 8856 (2020)
  125. Scatena R, Johnson R D et al J. Mater. Chem. C 8 (37) 12840 (2020)
  126. Schmitt M M, Zhang Ya et al Phys. Rev. B 101 (21) (2020)
  127. Kurbakov A I, Korshunov A N et al Journal of Alloys and Compounds 820 153354 (2020)
  128. Ushakov A V, Solovyev I V, Streltsov S V Jetp Lett. 112 (10) 642 (2020)
  129. Komleva E V, Irkhin V Yu et al Phys. Rev. B 102 (17) (2020)
  130. Komleva E V, Khomskii D I, Streltsov S V Phys. Rev. B 102 (17) (2020)
  131. Shorikov A O, Skornyakov S L et al Molecules 25 (9) 2211 (2020)
  132. Huang Zh, Liu D et al Phys. Rev. Research 2 (3) (2020)
  133. Ponosov Yu S, Streltsov S V Phys. Rev. B 101 (24) (2020)
  134. Gavrichkov V A, Polukeev S I, Ovchinnikov S G Phys. Rev. B 101 (9) (2020)
  135. Talanov M V, Talanov V M CrystEngComm 22 (7) 1176 (2020)
  136. Zvereva E, Bukhteev K et al Inorg. Chem. 59 (2) 1532 (2020)
  137. Volkov P A, Won Ch-Ja et al Phys. Rev. B 101 (2) (2020)
  138. Xu J, Wu F et al Nat Commun 10 (1) (2019)
  139. Andrianov V A, Bush A A et al J Mater Sci: Mater Electron 30 (19) 17820 (2019)
  140. Harland M, Poteryaev A I et al Phys. Rev. B 99 (4) (2019)
  141. Chen Q, Fan Sh et al J. Am. Chem. Soc. 141 (25) 9928 (2019)
  142. Chaloupka J, Khaliullin G Phys. Rev. B 100 (22) (2019)
  143. Versteeg R B, Zhu J et al Phys. Rev. B 100 (6) (2019)
  144. Liu Ju, Wang X et al Inorg. Chem. 58 (21) 14389 (2019)
  145. Orlov Yu S, Nikolaev S V, Ovchinnikov S G J. Exp. Theor. Phys. 129 (6) 1062 (2019)
  146. Takayama T, Krajewska A et al Phys. Rev. B 99 (12) (2019)
  147. Sobolev A V, Glazkova I S et al J. Phys. Chem. C 123 (38) 23628 (2019)
  148. Chaudhary S, Hsieh D, Refael G Phys. Rev. B 100 (22) (2019)
  149. Wu J, Lin L et al Inorg. Chem. Front. 6 (8) 2014 (2019)
  150. Kirman M V, Kunitsyna E I Russ. J. Phys. Chem. B 13 (3) 408 (2019)
  151. Versteeg R B, Boguschewski C et al Phys. Rev. B 100 (22) (2019)
  152. Solovyev I V, Streltsov S V Phys. Rev. Materials 3 (11) (2019)
  153. Ponosov Yu S, Komleva E V et al Phys. Rev. B 99 (8) (2019)
  154. Revelli A, Moretti S M et al Sci. Adv. 5 (1) (2019)
  155. Thakur G S, Reuter H et al Dalton Trans. 48 (15) 5058 (2019)
  156. Bozin E S, Yin W G et al Nat Commun 10 (1) (2019)
  157. Temnikov F V, Komleva E V et al Jetp Lett. 110 (9) 595 (2019)
  158. Zhao H, Ye F et al Phys. Rev. B 100 (6) (2019)
  159. Yamaguchi T, Sugimoto K et al Phys. Rev. B 97 (16) (2018)
  160. Korotin D M, Streltsov S V et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 454 144 (2018)
  161. Streltsov S V Phys. Metals Metallogr. 119 (13) 1276 (2018)
  162. Biesner T, Biswas S et al Phys. Rev. B 97 (22) (2018)
  163. Gazizova D D, Ushakov A V, Streltsov S V Jetp Lett. 107 (8) 483 (2018)
  164. Mufazalova A O, Belozerov A S, Streltsov S V Phys. Rev. B 98 (13) (2018)
  165. Nikolaev S A, Solovyev I V et al Phys. Rev. B 98 (20) (2018)
  166. Talanov M V, Shirokov V B et al Acta Crystallogr B Struct Sci Cryst Eng Mater 74 (4) 337 (2018)
  167. Streltsov S V, Khomskii D I Jetp Lett. 108 (10) 686 (2018)
  168. Prosnikov M A, Smirnov A N et al Phys. Rev. B 98 (10) (2018)
  169. Talanov M V Crystal Growth & Design 18 (6) 3433 (2018)

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение