J 2017

Phase diagram and spin correlations of the Kitaev-Heisenberg model: Importance of quantum effects

GOTFRYD, Dorota, Juraj RUSNAČKO, Krzysztof WOHLFELD, George JACKELI, Jiří CHALOUPKA et. al.

Základní údaje

Originální název

Phase diagram and spin correlations of the Kitaev-Heisenberg model: Importance of quantum effects

Autoři

GOTFRYD, Dorota (616 Polsko), Juraj RUSNAČKO (703 Slovensko, domácí), Krzysztof WOHLFELD (616 Polsko), George JACKELI (268 Gruzie), Jiří CHALOUPKA (203 Česká republika, garant, domácí) a Andrzej Michal OLEŚ (616 Polsko)

Vydání

Physical Review B, College PK, MD USA, AMERICAN PHYSICAL SOCIETY, 2017, 2469-9950

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.813

Kód RIV

RIV/00216224:14310/17:00094848

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000398728100011

Klíčová slova anglicky

quantum magnetism; spin systems; frustration; spin liquid

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 20. 1. 2020 16:58, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

We explore the phase diagram of the Kitaev-Heisenberg model with nearest neighbor interactions on the honeycomb lattice using the exact diagonalization of finite systems combined with the cluster mean field approximation, and supplemented by the insights from analytic approaches: the linear spin-wave and second-order perturbation theories. This study confirms that by varying the balance between the Heisenberg and Kitaev term, frustrated exchange interactions stabilize in this model either one of four phases with magnetic long range order: Neel phase, ferromagnetic phase, and two other phases with coexisting antiferromagnetic and ferromagnetic bonds, zigzag and stripy phase, or one of two distinct spin-liquid phases. Out of these latter disordered phases, the one with ferromagnetic Kitaev interactions has a substantially broader range of stability as the neighboring competing ordered phases, ferromagnetic and stripy, have very weak quantum fluctuations. Focusing on the quantum spin-liquid phases, we study spatial spin correlations and dynamic spin structure factor of the model by the exact diagonalization technique, and discuss the evolution of gapped low-energy spin response across the quantum phase transitions between the disordered spin liquid and phases with long range magnetic order.

Návaznosti

GJ15-14523Y, projekt VaV
Název: Mikroskopické modely magnetismu supravodivých pniktidů železa a vrstevnatých oxidů iridia
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020