Proximate ferromagnetic state in the Kitaev model material α-RuCl3
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14310%2F21%3A00119233" target="_blank" >RIV/00216224:14310/21:00119233 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1038/s41467-021-24722-4" target="_blank" >https://doi.org/10.1038/s41467-021-24722-4</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-021-24722-4" target="_blank" >10.1038/s41467-021-24722-4</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Proximate ferromagnetic state in the Kitaev model material α-RuCl3
Popis výsledku v původním jazyce
α-RuCl3 is a major candidate for the realization of the Kitaev quantum spin liquid, but its zigzag antiferromagnetic order at low temperatures indicates deviations from the Kitaev model. We have quantified the spin Hamiltonian of α-RuCl3 by a resonant inelastic x-ray scattering study at the Ru L3 absorption edge. In the paramagnetic state, the quasi-elastic intensity of magnetic excitations has a broad maximum around the zone center without any local maxima at the zigzag magnetic Bragg wavevectors. This finding implies that the zigzag order is fragile and readily destabilized by competing ferromagnetic correlations. The classical ground state of the experimentally determined Hamiltonian is actually ferromagnetic. The zigzag state is stabilized by quantum fluctuations, leaving ferromagnetism – along with the Kitaev spin liquid – as energetically proximate metastable states. The three closely competing states and their collective excitations hold the key to the theoretical understanding of the unusual properties of α-RuCl3 in magnetic fields.
Název v anglickém jazyce
Proximate ferromagnetic state in the Kitaev model material α-RuCl3
Popis výsledku anglicky
α-RuCl3 is a major candidate for the realization of the Kitaev quantum spin liquid, but its zigzag antiferromagnetic order at low temperatures indicates deviations from the Kitaev model. We have quantified the spin Hamiltonian of α-RuCl3 by a resonant inelastic x-ray scattering study at the Ru L3 absorption edge. In the paramagnetic state, the quasi-elastic intensity of magnetic excitations has a broad maximum around the zone center without any local maxima at the zigzag magnetic Bragg wavevectors. This finding implies that the zigzag order is fragile and readily destabilized by competing ferromagnetic correlations. The classical ground state of the experimentally determined Hamiltonian is actually ferromagnetic. The zigzag state is stabilized by quantum fluctuations, leaving ferromagnetism – along with the Kitaev spin liquid – as energetically proximate metastable states. The three closely competing states and their collective excitations hold the key to the theoretical understanding of the unusual properties of α-RuCl3 in magnetic fields.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2021
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Nature Communications
ISSN
2041-1723
e-ISSN
2041-1723
Svazek periodika
12
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
9
Strana od-do
4512
Kód UT WoS článku
000680504900012
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85111094166