Hidden symmetries of the extended Kitaev-Heisenberg model: Implications for the honeycomb-lattice iridates A2IrO3

CHALOUPKA, Jiří a Giniyat KHALIULLIN. Hidden symmetries of the extended Kitaev-Heisenberg model: Implications for the honeycomb-lattice iridates A2IrO3. Physical Review B. USA: The American Physical Society, roč. 92, č. 2, s. nestránkováno, 14 s. ISSN 1098-0121. doi:10.1103/PhysRevB.92.024413. 2015.

Základní údaje

• Originální název: Hidden symmetries of the extended Kitaev-Heisenberg model: Implications for the honeycomb-lattice iridates A2IrO3
• Název česky: Skryté symetrie rozšířeného Kitaevova-Heisenbergova modelu: Důsledky pro iridáty typu A2IrO3
• Autoři: CHALOUPKA, Jiří (203 Česká republika, garant, domácí) a Giniyat KHALIULLIN (643 Rusko).
• Vydání: Physical Review B, USA, The American Physical Society, 2015, 1098-0121.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Článek v odborném periodiku
• Obor: 10302 Condensed matter physics
• Stát vydavatele: Spojené státy
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: URL
• Impakt faktor: Impact factor: 3.736 v roce 2014
• Kód RIV: RIV/00216224:14740/15:00081489
• Organizační jednotka: Středoevropský technologický institut
• Doi: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.92.024413
• UT WoS: 000357855900012
• Klíčová slova česky: spinové modely; frustrovaný magnetismus; iridáty
• Klíčová slova anglicky: spin models; frustrated magnetism; iridates
• Štítky: podil, rivok
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

We have explored the hidden symmetries of a generic four-parameter nearest-neighbor spin model, allowed in honeycomb-lattice compounds under trigonal compression. Our method utilizes a systematic algorithm to identify all dual transformations of the model that map the Hamiltonian on itself, changing the parameters and providing exact links between different points in its parameter space. We have found the complete set of points of hidden SU(2) symmetry at which a seemingly highly anisotropic model can be mapped back on the Heisenberg model and inherits therefore its properties such as the presence of gapless Goldstone modes. The procedure used to search for the hidden symmetries is quite general and may be extended to other bond-anisotropic spin models and other lattices, such as the triangular, kagome, hyperhoneycomb, or harmonic-honeycomb lattices. We apply our findings to the honeycomb-lattice iridates Na2IrO3 and Li2IrO3, and illustrate how they help to identify plausible values of the model parameters that are compatible with the available experimental data.

Anotace česky

Zkoumáme skryté symetrie obecného čtyřparametrového spinového modelu, který je konzistentní s voštinovou mřížkou podrobenou trigonální kompresi. Používáme systematický algoritmus na vyhledání všech duálních transformací modelu, které zprostředkují exaktní propojení různých bodů v prostoru parametrů modelu. Našli jsme úplnou sadu bodů se skrytou SU(2) symetrií, ve kterých je silně anizotropní model skrytě ekvivalentní Heisenbergovu modelu. Aplikujeme své výsledky na iridáty Na2IrO3 a Li2IrO3 a ukazujeme, jak pomáhají nalézt realistické hodnoty parametrů kompatibilní s exparimentálními daty.

Návaznosti

• ED1.1.00/02.0068, projekt VaV: Název: CEITEC - central european institute of technology
• GJ15-14523Y, projekt VaV: Název: Mikroskopické modely magnetismu supravodivých pniktidů železa a vrstevnatých oxidů iridia
• 286154, interní kód MU: Název: SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future (Akronym: SYLICA)

Investor: Evropská unie, SYLICA - Synergies of Life and Material Sciences to Create a New Future, Kapacity