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α}-RuCl_3における近似Kitaev量子スピン液体挙動

タイトル	α}-RuCl_3における近似Kitaev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, D. L. Kovrizhin, S. Bhattacharjee, R. Moessner, D. A. Tennant, D. G. Mandrus, S. E. Nagler
雑誌	自然素材
日付	04/29/2015
土居	10.1038/nmat4604
はじめに	量子スピン液体（QSL）のようなトポロジカルな物質状態は、量子情報の保護やマジョラナフェルミオンの出現など、その注目すべき理論的特性から大きな魅力を持っている。しかし、そのようなQSLを実験的に同定することは困難であった。重要な方法は、中性子散乱を用いた動的応答の波動ベクトルと強度依存性によって、QSLのユニークな特性を調べることである。イリデート物質に注目した研究は、ハニカム格子上の有名なKitaevモデルを具現化することが示唆され、2次元（2D）のトポロジカルQSLの原型となる。それにもかかわらず、中性子測定におけるイリジウムに関連する課題は、その進展を大きく妨げてきた。本研究では、ルテニウムをベースとした物質{α}-RuCl_3が類似のキタエフ物理を示し、中性子研究に適していることを示す経験的データを示す。われわれの発見は、本質的に強いスピン軌道相互作用と、QSL近傍で予想される相と一致する低温磁気配置を検証するものである。さらに、この物質の顕著な2次元的性質に内在する積層欠陥が、これまでの不可解な観測結果を明らかにした。特に、層間相互作用が現れるエネルギーと温度を超える温度での動的応答関数の解析は、QSLに特徴的な脱凝集の物理と一致した。純粋なKitaev模型におけるゲージフラックス励起とマジョラナフェルミオンから最近計算されたダイナミクスと比較することにより、{α}-RuCl_3を分数化Kitaev物理の経験的発現の有力候補として提示する。
引用	A.A. Banerjee, C. A. Bridges and J-Q.Yan et al. Proximate Kitaev Quantum Spin Liquid Behaviour in {alpha}-RuCl$_3$.2015.DOI: 10.1038/nmat4604
エレメント	イリジウム（Ir） , ルテニウム（Ru）
材料	化学化合物 , クリスタル
テーマ	グラフェンと2D材料 , 磁性材料
産業	リサーチ＆ラボラトリー , エレクトロニクス

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