α-RuCl₃ 中的标度不变磁各向异性：一项量子蒙特卡罗研究
强关联电子
2023-12-07 v1 材料科学
摘要
我们计算了 α-RuCl₃ 在外磁场中自由能的旋转各向异性。这个被称为磁致磁化率 的量与自由能对旋转角的二阶导数相关。我们使用无近似、辅助场量子蒙特卡罗模拟，针对 α-RuCl₃ 的一个现实模型进行了计算，并优化了路径积分以缓解负符号问题。这使我们能够达到低至 的温度——一个低于主导 Kitaev 耦合的能量尺度。我们证明，在该 α-RuCl₃ 模型中，磁致磁化率显示出独特的标度行为 ，在高温和低温下具有不同的标度函数 。相比之下，对于 XXZ 海森堡模型，标度 在均匀自旋磁化率偏离居里定律的温度尺度（即交换相互作用的能量尺度）下失效，并且在低温下不再恢复。我们的发现表明，α-RuCl₃ 中的关联导致了对外磁场各向同性响应的自由度。对实验中观察到的表观标度不变性的一种可能解释是，扩展 Kitaev 模型中自旋自由度的分数化。
引用
@article{arxiv.2312.03080,
title = {Scale-invariant magnetic anisotropy in $\alpha$-RuCl$_3$: A quantum Monte Carlo study},
author = {Toshihiro Sato and B. J. Ramshaw and K. A. Modic and Fakher F. Assaad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03080},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 4 figures, supplemental material