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Comportamento aproximado do líquido de spin quântico de Kitaev em um ímã em forma de colmeia

Título	Comportamento aproximado do líquido de spin quântico de Kitaev em um ímã em forma de colmeia
Autores	A. Banerjee, C. A. Bridges, J.-Q. Yan, A. A. Aczel, L. Li, M. B. Stone, G. E. Granroth, M. D. Lumsden, Y. Yiu, J. Knolle, S. Bhattacharjee, D. L. Kovrizhin, R. Moessner, D. A. Tennant, D. G. Mandrus, S. E. Nagler
Revista	Materiais da natureza
data	04/04/2016
Doi	10.1038/nmat4604
Introdução	Os líquidos de spin quântico (QSLs) representam uma classe de matéria topológica conhecida por sua excepcional capacidade de proteger as informações quânticas da interferência ambiental. Embora a identificação de seus estados fundamentais seja um desafio devido à sua natureza sem características, seus estados excitados oferecem percepções mais claras, principalmente com o surgimento de novas excitações, como os férmions de Majorana. Os experimentos de espalhamento inelástico de nêutrons são um excelente método para sondar essas excitações. Este trabalho apresenta descobertas para o tricloreto de alfa-rutênio (α-RuCl3), um material à base de rutênio, como parte dos esforços contínuos para realizar o aclamado QSL topológico em favo de mel de Kitaev, uma busca anteriormente focada em materiais de irídio. Nossas medições confirmam o forte acoplamento spin-órbita necessário e a ordem magnética de baixa temperatura, alinhando-se com as previsões para materiais próximos a um estado QSL. Abordamos uma questão de longa data atribuindo-a a falhas de empilhamento, que são intrínsecas ao caráter altamente bidimensional do material. De forma significativa, a resposta dinâmica do material em energias que excedem as escalas entre camadas se alinha com a física de desconfinamento característica dos QSLs. Ao comparar essas observações com cálculos teóricos recentes que incluem excitações de fluxo de calibre e férmions de Majorana dentro do modelo Kitaev puro, propomos que o espectro de excitação do α-RuCl3 seja um dos principais candidatos a exibir a física Kitaev fracionada.
Citação	A. Banerjee, C. A. Bridges e J.-Q. Yan et al. Proximate Kitaev quantum spin liquid behaviour in a honeycomb magnet. Nat Mater. 2016. Vol. 15(7):733-740. DOI: 10.1038/nmat4604
Elemento	Irídio (Ir) , Rutênio (Ru)
Materiais	Compostos químicos , Cristais
Temas	Grafeno e materiais 2D , Materiais inteligentes e funcionais , Materiais magnéticos , Ciência dos materiais computacionais
Indústria	Pesquisa e laboratório