一种新的自旋各向异性调和蜂窝状铱酸盐

Mott 绝缘体的物理基础涵盖了从高温超导到奇异磁性等多种现象。虽然电子自旋和局域轨道结构在此类物理中均起关键作用，但在大多数系统中，它们仅通过泡利不相容原理和库仑相互作用间接相连。基于铱的氧化物（铱酸盐）通过引入强自旋 - 轨道相互作用为该问题开辟了新的维度，使得 Mott 物理具有强烈的轨道特征。在层状蜂窝状铱酸盐中，这被认为会产生高度自旋各向异性的相互作用，将自旋取向耦合到特定的交换空间方向，从而导致强阻挫磁性。由此类相互作用涌现新物理的潜力激发了极大的科学热情，最近体现在对新型量子自旋液体的探索中（首先由 Kitaev \cite{kitaev_anyons_2006} 讨论）。在此，我们报道了一种新的铱酸盐结构，它具有与层状蜂窝状结构相同的局域连通性，但处于三维框架中。磁化率随温度的变化表现出磁各向异性的显著重排，为高度自旋各向异性交换相互作用提供了证据。此外，该材料的基本结构单元暗示了一类新结构家族的可能性，即“调和蜂窝状”铱酸盐。因此，该化合物为深入了解一类新的强自旋 - 轨道耦合 Mott 绝缘体的物理提供了独特而令人兴奋的视角。