磁性量子材料は、次世代情報技術を探るためのプラットフォームを拡大する。(Magnetic quantum material broadens platform for probing next-gen information technologies)

ad

2022-07-27 オークリッジ国立研究所(ORNL)

科学者たちは、中性子散乱を用いて、ある物質の原子構造がスパイラル・スピン液体と呼ばれる新しい物質状態を形成しうるかどうかを明らかにしました。研究チームは、層状三塩化鉄磁石のハニカム格子上の「スピン」と呼ばれる微小な磁気モーメントを追跡することによって、スパイラルスピン液体を形成する最初の2次元系を発見した。
螺旋状のスピン液体のコンセプトが、ハニカム格子材料の広いクラスで実行可能であることを示している。
これは、量子コンピューティングのような将来のアプリケーションで使用されるかもしれないスピンテクスチャとフラクトンのような新しい励起を探索するための新しいルートをコミュニティに提供します。

<関連情報>

ハニカム格子上のスパイラルスピン液体 Spiral Spin Liquid on a Honeycomb Lattice

Shang Gao, Michael A. McGuire, Yaohua Liu, Douglas L. Abernathy, Clarina dela Cruz, Matthias Frontzek, Matthew B. Stone, and Andrew D. Christianson
Physical Review Letters  Published 1 June 2022
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.227201

磁性量子材料は、次世代情報技術を探るためのプラットフォームを拡大する。(Magnetic quantum material broadens platform for probing next-gen information technologies)

ABSTRACT

Spiral spin liquids are correlated paramagnetic states with degenerate propagation vectors forming a continuous ring or surface in reciprocal space. On the honeycomb lattice, spiral spin liquids present a novel route to realize emergent fracton excitations, quantum spin liquids, and topological spin textures, yet experimental realizations remain elusive. Here, using neutron scattering, we show that a spiral spin liquid is realized in the van der Waals honeycomb magnet FeCl3. A continuous ring of scattering is directly observed, which indicates the emergence of an approximate U(1) symmetry in momentum space. Our work demonstrates that spiral spin liquids can be achieved in two-dimensional systems and provides a promising platform to study the fracton physics in spiral spin liquids.

1700応用理学一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました