Detail measurement on non-Kitaev term spin dynamics in -RuCl

-RuClにおける非キタエフ項によるスピンダイナミクスの精密測定

中島 健次  ; 児島 佑樹*; 栗田 伸之*; 田中 秀数*

Nakajima, Kenji; Kojima, Yuki*; Kurita, Nubuyuki*; Tanaka, Hidekazu*

2次元ハニカム格子上に配置されたの量子スピンが3つの非等価なイジング型相互作用によって結ばれるキタエフ模型は、基底状態が量子スピン液体となりなおかつ厳密解を持つ唯一の模型である。2次元磁性体-RuClが候補物質として広く研究されているが、現実の系として、キタエフ項以外による相互作用の系が存在し、それがこの系の磁性の理解を困難にしている。我々は、-RuClの純良結晶を用い、非キタエフ項の効果を明らかにするために、この項が支配的となる低温,低エネルギー領域のスピンダイナミクスの精密測定を試みている。発表においては、最新のデータと解析結果を紹介する。

Kitaev model is an exactly solvable model which has a quantum spin liquid state as the ground state. In Kitaev model, S=1/2 spins arranged on a honeycomb lattice are connected via three non-equivalent bonds with Ising-type interactions. -RuCl has been considered to be an excellent candidate of a Kitaev material. On the other hand, as a real material, the system has deviations from the ideal Kitaev model. The interaction between spins has non-Kitaev (Heisenberg) term as well as Kitaev one, which makes the exact ground state of -RuCl rather difficult to understand. We have studied spin dynamics in -RuCl by means of neutron scattering technique especially in low temperature and relatively lower energy range to obtained the detail picture of the ground state spin dynamics in this system, in which the non-Kitaev term highly contributes. Detail of our results and analysis will be shown in our presentation.