Свойства соединений переходных металлов во многом определяются нетривиальным взаимодействием различных степеней свободы: зарядовой, спиновой, решеточной, а также орбитальной. Особенно яркие и интересные эффекты возникают в системах с орбитальным вырождением. Так, эффект Яна-Теллера влияет на многие статические и динамические свойства, включая нетривиальные квантовые состояния. В настоящем докладе обсуждаются основные явления в физике таких систем с акцентом на новые проявления. Сначала кратко обсуждаются основные явления и их описание, затем представлены конкретные направления в этой области. Одним из них является снижение эффективной размерности во многих системах с орбитальными степенями свободы из-за направленного характера орбиталей с сопутствующим возникновением некоторых нестабильностей, приводящих, в частности, к образованию димеров, тримеров и подобных кластеров в материале. Подробно обсуждаются свойства таких кластерных систем, во многом определяемые их орбитальной структурой, и приводится множество конкретных примеров в различных материалах. Другая большая область, которая сравнительно недавно приобрела особое значение, — это роль релятивистского спин-орбитального взаимодействия. Взаимное влияние этого взаимодействия и более традиционной физики Яна-Теллера подробно рассматривается во второй части обзора. При обсуждении всех этих вопросов особое внимание уделяется новым квантовым эффектам в них.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-12-00159).

1. D. I. Khomskii, S. V Streltsov, Chem. Rev. 121, 2992 (2021).
2. S.V. Streltsov, D. I. Khomskii, Phys. Rev. X 10, 031043 (2020).