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ハニカム磁石における近似キタエフ量子スピン液体挙動

タイトル	ハニカム磁石における近似キタエフ量子スピン液体挙動
著者紹介	A.バネルジー、C.A.ブリッジス、J.-Q.Yan, A. A. Aczel, L. Li, M. B. Stone, G. E. Granroth, M. D. Lumsden, Y. Yiu, J. Knolle, S. Bhattacharjee, D. L. Kovrizhin, R. Moessner, D. A. Tennant, D. G. Mandrus, S. E. Nagler
雑誌	自然素材
日付	04/04/2016
土居	10.1038/nmat4604
はじめに	量子スピン液体(QSL)は、量子情報を環境干渉から保護する卓越した能力で知られるトポロジカル物質の一種である。基底状態の同定は、その特徴のない性質から困難であるが、励起状態は、特にマジョラナフェルミオンのような新しい励起の出現により、より明確な洞察を与えてくれる。中性子非弾性散乱実験は、これらの励起状態を調べるための優れた方法である。この研究では、これまでイリジウム材料に焦点をあててきた、高い評価を得ているキタエフハニカムトポロジカルQSLの実現に向けた現在進行中の努力の一環として、ルテニウム系材料であるα-ルテニウムトリクロリド（α-RuCl3）について得られた知見を紹介する。われわれの測定により、QSL状態に近い物質の予測に合致する、必要な強いスピン軌道相互作用と低温磁気秩序が確認された。我々は、この物質の高度に二次元的な性質に内在する積層欠陥に起因するものとして、長年の問題を解決した。重要なことは、層間スケールを超えるエネルギーにおけるこの物質の動的応答が、QSLに特徴的な脱凝集物理と一致することである。これらの観測結果を、純粋なキタエフ模型にゲージ束励起とマジョラナフェルミオンを含めた最近の理論計算と比較することで、α-RuCl3の励起スペクトルが分数化されたキタエフ物理を示す有力な候補であることを提案する。
引用	A.Banerjee, C. A. Bridges and J.-Q.ハニカム磁石における近似的なキタエフ量子スピン液体挙動。Nat Mater.2016.第15巻(7):733-740.DOI: 10.1038/nmat4604
エレメント	ルテニウム（Ru） , イリジウム（Ir）
材料	化学化合物 , クリスタル
テーマ	スマート＆ファンクショナル・マテリアル , 磁性材料 , グラフェンと2D材料 , 計算材料科学
産業	リサーチ＆ラボラトリー

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