Origin of the Spin-Orbital Liquid State in a Nearly J=0 Iridate Ba3ZnIr2O9
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F16%3A10425335" target="_blank" >RIV/00216208:11320/16:10425335 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=PDjMaFkQw4" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=PDjMaFkQw4</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.097205" target="_blank" >10.1103/PhysRevLett.116.097205</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Origin of the Spin-Orbital Liquid State in a Nearly J=0 Iridate Ba3ZnIr2O9
Popis výsledku v původním jazyce
We show using detailed magnetic and thermodynamic studies and theoretical calculations that the ground state of Ba3ZnIr2O9 is a realization of a novel spin-orbital liquid state. Our results reveal that Ba3ZnIr2O9 with Ir5+ (5d(4)) ions and strong spin-orbit coupling (SOC) arrives very close to the elusive J = 0 state but each Ir ion still possesses a weak moment. Ab initio density functional calculations indicate that this moment is developed due to superexchange, mediated by a strong intradimer hopping mechanism. While the Ir spins within the structural Ir2O9 dimer are expected to form a spin-orbit singlet state (SOS) with no resultant moment, substantial frustration arising from interdimer exchange interactions induce quantum fluctuations in these possible SOS states favoring a spin-orbital liquid phase down to at least 100 mK.
Název v anglickém jazyce
Origin of the Spin-Orbital Liquid State in a Nearly J=0 Iridate Ba3ZnIr2O9
Popis výsledku anglicky
We show using detailed magnetic and thermodynamic studies and theoretical calculations that the ground state of Ba3ZnIr2O9 is a realization of a novel spin-orbital liquid state. Our results reveal that Ba3ZnIr2O9 with Ir5+ (5d(4)) ions and strong spin-orbit coupling (SOC) arrives very close to the elusive J = 0 state but each Ir ion still possesses a weak moment. Ab initio density functional calculations indicate that this moment is developed due to superexchange, mediated by a strong intradimer hopping mechanism. While the Ir spins within the structural Ir2O9 dimer are expected to form a spin-orbit singlet state (SOS) with no resultant moment, substantial frustration arising from interdimer exchange interactions induce quantum fluctuations in these possible SOS states favoring a spin-orbital liquid phase down to at least 100 mK.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
—
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Physical Review Letters
ISSN
0031-9007
e-ISSN
—
Svazek periodika
116
Číslo periodika v rámci svazku
9
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
5
Strana od-do
097205
Kód UT WoS článku
000371419600016
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84960893997