Takubo, Kou ORCID: 0000-0002-2591-1244, Man, Huiyuan, Nakatsuji, Satoru, Yamamoto, Kohei ORCID: 0000-0002-4270-6410, Zhang, Yujun, Hirata, Yasuyuki, Wadati, Hiroki ORCID: 0000-0001-5969-8624, Yasui, Akira, Mizokawa, Takashi ORCID: 0000-0002-7682-2348 and Khomskii, Daniel, I (2021). Spin-orbital liquid in Ba3CuSb2O9 stabilized by oxygen holes. Phys. Rev. Mater., 5 (7). COLLEGE PK: AMER PHYSICAL SOC. ISSN 2475-9953
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We report x-ray and optical absorption spectroscopy as well as hard x-ray photoemission spectroscopy on hexagonal Ba3CuSb2O9 in which a Cu 3d spin-orbital liquid state is suggested from absence of the Jahn-Teller distortion of Cu2+O6 octahedra and of the magnetic ordering. The experimental results and their cluster model analysis indicate that O 2p holes play a crucial role in realizing the spin-orbital liquid state of hexagonal Ba3CuSb2O9. These oxygen holes appear due to the reaction Sb5+ -> Sb3+ + two O 2p holes, with these holes being able to attach to Cu ions. The present work opens avenues towards spin-charge-orbital entangled liquid state in transition-metal oxides with small or negative charge transfer energy.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creators: |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:38-595791 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevMaterials.5.075002 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Phys. Rev. Mater. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | AMER PHYSICAL SOC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Place of Publication: | COLLEGE PK | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2475-9953 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Faculty: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Subjects: | no entry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uncontrolled Keywords: |
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URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/59579 |
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