Frustrované a nefrustrované spinové systémy s měkkými spiny v relativistických Mottových izolantech
Cíle projektu
V posledním desetiletí vzbudily v oboru silně korelovaných elektronových systémů velký zájem relativistické Mottovy izolanty. V nich působící silná spin-orbitální interakce proplétá spinové a orbitalové stupně volnosti a vytváří z nich tak nové, jejichž komplexní struktura se odráží v interakcích a dává vzniknout novým druhům kvantového magnetismu. Významným příkladem jsou materiály s Kitaevovými interakcemi. Cílem projektu je mikroskopický popis systémů s ionty přechodových kovů v d4 valenční konfiguraci, jejíž multipletová struktura zahrnuje nemagnetický singletní základní stav a nízko ležící triplet. Magnetické momenty jsou neseny superpozicí těchto stavů a jsou v důsledku toho "měkké". Budeme se zabývat jak nefrustrovanými systémy měkkých spinů, zvláště jejich nezvyklými excitačními spektry obsahujícími fluktuace délky spinu (Higgsův mód), tak frustrovanými, u nichž lze očekávat exotické fáze. Značná pozornost bude věnována interpretaci neutronových a RIXS experimentů. Popis efektivními modely bude doplňován DFT+DMFT výpočty, které poslouží k modelování skutečných materiálů.
Klíčová slova
transition metal compoundsmicroscopic modelsquantum magnetismspin systemsfrustrated interactionsoxidesrutheniumsimulations
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Hlavní účastníci
Masarykova univerzita / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
19-16937S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Frustrated and non-frustrated soft-spin systems in relativistic Mott insulators
Anotace anglicky
During the last decade, relativistic Mott insulators have become a hot topic in the field of strongly correlated electrons. In these compounds, spins and orbitals get entangled by a large spin-orbit coupling, producing thereby new effective degrees of freedom. Their complex structure may get reflected in the interactions and give rise to novel forms of quantum magnetism, a prominent example being Kitaev materials. The project aims at a microscopic description of systems containing d4 transition-metal ions, such as Ru4+, whose multiplet structure includes a nonmagnetic singlet ground state and a low-lying triplet. Magnetic moments are formed by a superposition of these states and hence are soft. We will deal with both non-frustrated soft-spin systems, focusing on the peculiar excitation spectra involving spin-length fluctuations (Higgs mode), and frustrated ones expected to exhibit exotic phases. Strong emphasis will be put on the interpretation of INS and RIXS experiments. Low-energy effective models will be complemented by DFT+DMFT calculations to establish links to real materials.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Práce na projektu sledovaly vytyčenou linii výzkumu. Kromě samotných teoretických výpočtů zahrnují výsledky i experimenty provedené externě v rámci mezinárodní spolupráce. Projekt má velmi dobrý publikační výstup v mezinárodních impaktovaných časopisech (PRB, PRX, PRL, Nat Comm), zvláště s ohledem na malý tým skládájící se z 2 vědeckých pracovníků a 1 PhD studenta.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2019
Ukončení řešení
31. 12. 2021
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
30. 4. 2021
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP22-GA0-GA-U
Datum dodání záznamu
29. 6. 2022
Finance
Celkové uznané náklady
3 246 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
3 123 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
123 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
3 246 tis. Kč
Statní podpora
3 123 tis. Kč
96%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021