单层 {\alpha}-RuCl3 中结构对称性破缺驱动的磁各向异性反转
强关联电子
2022-12-13 v1 材料科学
摘要
层状 {\alpha}-RuCl3 是一种有前景的材料,有望实现长期寻求的具有分数量子激发的 Kitaev 量子自旋液体。虽然在适度面内磁场下已报道了此奇异态的证据,该行为却与理论预期的 Kitaev 相仅出现在面外场中的情形大相径庭。然而,由于块体晶体的强易平面各向异性,这些预测的场诱导态大多难以触及。我们结合隧穿谱、磁输运、电子衍射与第一性原理计算,研究原子级薄样品中层依赖的磁子、各向异性、结构与交换耦合。由于结构畸变,单层 {\alpha}-RuCl3 中平均非对角交换的符号发生改变,导致磁各向异性反转为易轴。我们的工作为调控 {\alpha}-RuCl3 中的磁相互作用提供了新途径,并使理论预测的面向面外场的量子自旋液体相更具实验可及性。
引用
@article{arxiv.2210.05733,
title = {Magnetic anisotropy reversal driven by structural symmetry-breaking in monolayer {\alpha}-RuCl3},
author = {Bowen Yang and Yin Min Goh and Suk Hyun Sung and Gaihua Ye and Sananda Biswas and David A. S. Kaib and Ramesh Dhakal and Shaohua Yan and Chenghe Li and Shengwei Jiang and Fangchu Chen and Hechang Lei and Rui He and Roser Valentí and Stephen M. Winter and Robert Hovden and Adam W. Tsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05733},
year = {2022}
}