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Comportamento do líquido de spin quântico Kitaev aproximado em {\alpha}-RuCl_3

Título	Comportamento do líquido de spin quântico Kitaev aproximado em {\alpha}-RuCl_3
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, D. L. Kovrizhin, S. Bhattacharjee, R. Moessner, D. A. Tennant, D. G. Mandrus, S. E. Nagler
Revista	Materiais da natureza
data	04/29/2015
Doi	10.1038/nmat4604
Introdução	Os estados topológicos da matéria, como os líquidos de spin quântico (QSLs), têm um apelo significativo devido a seus notáveis atributos teóricos, incluindo a proteção de informações quânticas e o aparecimento de férmions de Majorana. Entretanto, a identificação experimental desses QSLs tem apresentado desafios. Um método importante envolve o exame de suas características exclusivas por meio do vetor de onda e da dependência de intensidade de sua resposta dinâmica usando a dispersão de nêutrons. Uma pesquisa considerável concentrou-se em materiais de iridato, sugeridos para incorporar o célebre modelo de Kitaev em uma estrutura de favo de mel - um sistema topológico prototípico de QSL em duas dimensões (2D). No entanto, os desafios associados ao irídio nas medições de nêutrons têm dificultado substancialmente o avanço. Este trabalho apresenta dados empíricos que indicam que um material baseado em rutênio, {\alpha}-RuCl_3, apresenta uma física Kitaev análoga e é adequado para estudos com nêutrons. Nossas descobertas validam o forte acoplamento spin-órbita essencial e um arranjo magnético de baixa temperatura consistente com a fase prevista perto do QSL. Além disso, demonstramos que as falhas de empilhamento, intrínsecas ao caráter 2D pronunciado do material, esclarecem observações desconcertantes anteriores. A análise das funções de resposta dinâmica, especialmente em energias e temperaturas que ultrapassam aquelas em que as interações entre camadas aparecem, alinha-se com a física de desconfinamento característica dos QSLs. Comparando com a dinâmica recentemente computada de excitações de fluxo de calibre e férmions de Majorana dentro do modelo Kitaev puro, apresentamos {\alpha}-RuCl_3 como um dos principais candidatos à manifestação empírica da física Kitaev fracionada.
Citação	A. Banerjee, C. A. Bridges e J-Q. Yan et al. Proximate Kitaev Quantum Spin Liquid Behaviour in {\alpha}-RuCl$_3$. 2015. DOI: 10.1038/nmat4604
Elemento	Irídio (Ir) , Rutênio (Ru)
Materiais	Compostos químicos , Cristais
Temas	Grafeno e materiais 2D , Materiais magnéticos
Indústria	Eletrônicos , Pesquisa e laboratório