Koitzsch, Andreas, Mueller, Eric, Knupfer, Martin, Buchner, Bernd, Nowak, Domenic, Isaeva, Anna, Doert, Thomas, Grueninger, Markus, Nishimoto, Satoshi and van den Brink, Jeroen (2020). Low-temperature enhancement of ferromagnetic Kitaev correlations in alpha-RuCl3. Phys. Rev. Mater., 4 (9). COLLEGE PK: AMER PHYSICAL SOC. ISSN 2475-9953
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Kitaev-type interactions between neighboring magnetic moments emerge in the honeycomb material alpha-RuCl3. It is debated, however, whether these Kitaev interactions are ferromagnetic or antiferromagnetic. With electron energy loss spectroscopy (EELS) we study the lowest excitation across the Mott-Hubbard gap, which involves a d(4) triplet in the final state and therefore is sensitive to nearest-neighbor spin-spin correlations. At low temperatures the spectral weight of these triplets is strongly enhanced, in accordance with optical data. We show that the magnetic correlation function that determines this EELS spectral weight is directly related to a Kitaev-type spin-spin correlator and that the temperature dependence agrees very well with the results of a microscopic magnetic Hamiltonian for alpha-RuCl3 with ferromagnetic Kitaev coupling.
| Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Creators: |
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| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-319049 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1103/PhysRevMaterials.4.094408 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Phys. Rev. Mater. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Number: | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Date: | 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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/31904 |
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