Theory of a quantum spin liquid in the hydrogen-intercalated honeycomb iridate <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>LiIr</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
We propose a theoretical model for a gapless spin liquid phase that may have been observed in a recent experiment on ${\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{LiIr}}_{2}{\mathrm{O}}_{6}$. Despite the insulating and nonmagnetic nature of the material, the specific heat coefficient $C/T\ensuremath{\sim}1/\sqrt{T}$ in zero magnetic field and $C/T\ensuremath{\sim}T/{B}^{3/2}$ with finite magnetic field $B$ have been observed. In addition, the NMR relaxation rate shows $1/({T}_{1}T)\ensuremath{\sim}{(C/T)}^{2}$. Motivated by the fact that the interlayer/in-plane lattice parameters are reduced/elongated by the hydrogen intercalation of the parent compound ${\mathrm{Li}}_{2}{\mathrm{IrO}}_{3}$, we consider four layers of the Kitaev honeycomb lattice model with additional interlayer exchange interactions. It is shown that the resulting spin liquid excitations reside mostly in the top and bottom layers of such a layered structure and possess a quartic dispersion. In an applied magnetic field, each quartic mode is split into four Majorana cones with the velocity $v\ensuremath{\sim}{B}^{3/4}$. We suggest that the spin liquid phase in these ``defect'' layers, placed between different stacking patterns of the honeycomb layers, can explain the major phenomenology of the experiment, which can be taken as evidence that the Kitaev interaction plays the primary role in the formation of a quantum spin liquid in this material.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,007 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,005 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,007 | 0,006 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,461 | 0,010 |
Scores machine (provisoires)
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