水合锂插层进入 Kitaev 自旋液体候选材料 $\alpha-$RuCl$_3$

我们研究了水合及锂插层的 $\alpha$-RuCl$_3$，即 Li$_x$RuCl$_3 \cdot y$H$_2$O 的输运与磁性质，以探究移动载流子掺杂对实现 Kitaev 模型候选材料的影响。通过热重分析和一维电子映射分析，我们发现该系统存在两种晶体结构，即单层水合 Li$_x$RuCl$_3 \cdot y$H$_2$O~$(x\approx0.56, y\approx1.3)$ 和双层水合 Li$_x$RuCl$_3 \cdot y$H$_2$O~$(x\approx0.56, y\approx3.9)$。电阻率的温度依赖关系在 200-270 K 处显示出温度迟滞，被认为与电荷序的形成有关。原始 $\alpha$-RuCl$_3$ 中 7-13 K 的反铁磁序在双层水合 Li$_x$RuCl$_3 \cdot y$H$_2$O 中成功被抑制至 2 K，这不仅对 Ru 的电子态敏感，也对 Ru-Cl 平面间的层间距敏感。