单晶蜂窝状铱酸盐中磁性的演化

我们报道了层状铱酸盐 (Na$_{1-x}$Li$_{x}$)$_2$IrO$_3$ ($0\leq x \leq 0.9$) 单晶的成功合成，并对其结构、磁性、热学和输运性质进行了详尽研究。该新化合物实现了 Na$_2$IrO$_3$ 与 Li$_2$IrO$_3$ 之间的可控插值，同时保持了蜂窝状 Ir$^{4+}$ 平面的新奇量子磁性。测得的相图表明，在中间 $x$ 值处 N\'eel 温度 $T_N$ 受到显著抑制，这意味着 Na$_2$IrO$_3$ 和 Li$_2$IrO$_3$ 中的磁有序是不同的，且在 $x\approx 0.7$ 时，该化合物接近于在 Na$_2$IrO$_3$ 和 Li$_2$IrO$_3$ 中一直寻求的磁无序相。通过利用简单的理论模型分析我们的磁数据，我们还表明 Ir$^{4+}$ 离子上的三角劈裂在 Na$_2$IrO$_3$ 和 Li$_2$IrO$_3$ 之间改变了符号，且蜂窝状铱酸盐处于由 $\jeff=1/2$ 矩控制的强自旋 - 轨道耦合区域。