RuCl3中邻近Kitaev自旋液体给出费米统计的直接证据
强关联电子
2019-06-21 v3
摘要
量子自旋液体(QSL)的一个关键特征是其纠缠性质相关的分数激发的存在，然而对其统计性质的实验验证尚缺。例如，在潜在的Kitaev自旋液体中，RuCl3实验发现了分数粒子的迹象，但并未证实其费米统计。本文利用拉曼散射揭示磁激发的真实性质，采用改进的实验方法与分析以消除激光加热和热涨落的影响。通过能量损失与增益谱，我们提取拉曼磁化率的能量与温度依赖关系，证明RuCl3的磁响应由费米子激发的成对产生给出。此外，通过与精确Kitaev极限下的量子蒙特卡洛(QMC)结果比较，我们能够辨别附加相互作用项重要的能量与温度范围。我们的结果通过提供研究分数激发及导致自旋子禁闭的项的必要性的新途径，为QSL研究开辟了新方向。
引用
@article{arxiv.1809.07782,
title = {Direct Evidence for Fermi Statistics from Proximity to the Kitaev Spin Liquid in RuCl3},
author = {Yiping Wang and Gavin B. Osterhoudt and Yao Tian and Paige Lampen-Kelley and Arnab Banerjee and Thomas Goldstein and Jun Yan and Johannes Knolle and Huiwen Ji and Robert J. Cava and Joji Nasu and Yukitoshi Motome and Stephen E. Nagler and David Mandrus and Kenneth S. Burch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07782},
year = {2019}
}
备注
29 pages, 4 figures