LIU, Huimei, Jiří CHALOUPKA a Giniyat KHALIULLIN. Exchange interactions in d5 Kitaev materials: From Na2IrO3 to α−RuCl3. Physical Review B. American Physical Society, 2022, roč. 105, č. 21, s. 1-12. ISSN 2469-9950. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.105.214411.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Exchange interactions in d5 Kitaev materials: From Na2IrO3 to α−RuCl3
Autoři LIU, Huimei (156 Čína), Jiří CHALOUPKA (203 Česká republika, garant, domácí) a Giniyat KHALIULLIN (643 Rusko).
Vydání Physical Review B, American Physical Society, 2022, 2469-9950.
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: 3.700
Kód RIV RIV/00216224:14310/22:00129107
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.105.214411
UT WoS 000821648400002
Klíčová slova anglicky Exact diagonalization; Kitaev model; Honeycomb lattice; Strongly correlated systems; Magnetic interactions; Magnetism; Magnons; Spin liquid
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 5. 12. 2022 11:29.
Anotace
We present an analytical study of the exchange interactions between pseudospin one-half d5 ions in honeycomb lattices with edge-shared octahedra. Various exchange channels involving Hubbard U, charge-transfer excitations, and cyclic exchange are considered. Hoppings within t2g orbitals as well as between t2g and eg orbitals are included. Special attention is paid to the trigonal crystal field Δ effects on the exchange parameters. The obtained exchange Hamiltonian is dominated by ferromagnetic Kitaev interaction K within a wide range of Δ. It is found that a parameter region close to the charge-transfer insulator regime and with a small Δ is most promising to realize the Kitaev spin liquid phase. Two representative honeycomb materials Na2IrO3 and α-RuCl3 are discussed based on our theory. We have found that both materials share dominant ferromagnetic K and positive nondiagonal Γ values. However, their Heisenberg J terms have opposite signs: AFM J>0 in Na2IrO3 and FM J<0 in α-RuCl3. This brings different magnetic fluctuations and results in their different magnetization behaviors and spin excitation spectra. Proximity to FM state due to the large FM J is emphasized in α-RuCl3. The differences between the exchange couplings of these two materials originate from the opposite Δ values, indicating that the crystal field can serve as an efficient control parameter to tune the magnetic properties of d5 spin-orbit Mott insulators.
Návaznosti
GA19-16937S, projekt VaVNázev: Frustrované a nefrustrované spinové systémy s měkkými spiny v relativistických Mottových izolantech
Investor: Grantová agentura ČR, Frustrované a nefrustrované spinové systémy s měkkými spiny v relativistických Mottových izolantech
VytisknoutZobrazeno: 24. 4. 2024 17:48