揭示加压超蜂窝铱酸盐的阻挫局域磁矩模型：通往量子自旋液体之路

在具有强自旋轨道耦合的蜂窝基晶格材料中寻找量子自旋液体相，已有大量的实验和理论努力。此处局域磁矩之间依赖键的Kitaev相互作用提供了强烈的磁阻挫，若其为系统中存在的唯一相互作用，将导致一个精确可解的量子自旋液体基态。然而，在所有这些材料中，由于局域磁矩间的附加相互作用，基态处于磁有序相。最近，有报道称超蜂窝材料 $\beta$-Li$_2$IrO$_3$ 中的磁序在施加静水压后被抑制，所得态变为量子顺磁体或可能的量子自旋液体。利用第一性原理计算和强耦合展开，我们研究了加压 $\beta$-Li$_2$IrO$_3$ 中的晶格结构及由此产生的局域磁矩模型。值得注意的是，高压下的主导相互作用既非Kitaev相互作用，也非更远邻相互作用，而是另一种依赖键的相互作用。这导致强烈的磁阻挫，并可能为发现新型量子自旋液体基态提供平台。