Emergent transverse-field Ising model in d4 spin-orbit Mott insulators
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14310%2F24%3A00139401" target="_blank" >RIV/00216224:14310/24:00139401 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://arxiv.org/abs/2401.02532" target="_blank" >https://arxiv.org/abs/2401.02532</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.109.L020403" target="_blank" >10.1103/PhysRevB.109.L020403</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Emergent transverse-field Ising model in d4 spin-orbit Mott insulators
Popis výsledku v původním jazyce
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.
Název v anglickém jazyce
Emergent transverse-field Ising model in d4 spin-orbit Mott insulators
Popis výsledku anglicky
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.
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
<a href="/cs/project/GA22-28797S" target="_blank" >GA22-28797S: Pohybliví nositelé náboje v exotických magnetech se spin-orbitálním propletením</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
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 B
ISSN
2469-9950
e-ISSN
2469-9969
Svazek periodika
109
Číslo periodika v rámci svazku
2
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
6
Strana od-do
1-6
Kód UT WoS článku
001174203100011
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85184151231