J
2024
Emergent transverse-field Ising model in d4 spin-orbit Mott insulators
CHALOUPKA, Jiří
Základní údaje
Originální název
Emergent transverse-field Ising model in d4 spin-orbit Mott insulators
Vydání
Physical Review B, College PK, American Physical Society, 2024, 2469-9950
Další údaje
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10302 Condensed matter physics
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Impakt faktor
Impact factor: 3.700 v roce 2022
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
Klíčová slova anglicky
Mott insulators; Linear spin wave theory; Exchange interaction; Frustrated magnetism; Magnetic order; Quantum phase transitions; Spin dynamics
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
V originále
Mott-insulating transition metal oxides containing t<SUB>2</SUB><SUP>g 4</SUP> ions with strong spin-orbit coupling were recently demonstrated to display unusual magnetism due to a dynamical mixing of the low-energy multiplet states via exchange processes. Here we derive exchange interactions in the situation where a tetragonal or trigonal crystal field selects a single relevant excited state on top of the singlet ionic ground state, producing an effective spin-1/2 . We show that these moments universally obey antiferromagnetic transverse-field Ising model (TFIM) with an intrinsic transverse field generated by the splitting of the two ionic singlets. Using Ru<SUP>4 +</SUP> as a example ion, we provide quantitative estimates of the exchange and illustrate the emergent TFIM physics based on phase diagrams and excitation spectra obtained for several 2D lattices—square, honeycomb, as well as for the frustrated triangular lattice.
Návaznosti
GA22-28797S, projekt VaV | Název: Pohybliví nositelé náboje v exotických magnetech se spin-orbitálním propletením | Investor: Grantová agentura ČR, Pohybliví nositelé náboje v exotických magnetech se spin-orbitálním propletením |
|
Zobrazeno: 17. 11. 2024 11:30