AIrO3

メタセシス合成法により見つかった新規Kitaevハニカム格子酸化物

異方的相互作用をもつIsing模型(量子コンパス模型)がハニカム格子上では厳密解として量子スピン液体となることがKitaev氏によって提案されました。また、近年low spin のd⁵イオンにおいて実現するJ_eff=1/2とよばれる複素軌道間の超交換相互作用において量子コンパス型相互作用が生じることが理論的研究から明らかになりました。このことにより、Ir⁴⁺やRu³⁺イオンがハニカム格子を組む化合物が非常に着目されています。また、Kitaevのスピン液体は、その厳密解を解く過程で粒子と反粒子が同一な電荷中性のフェルミオンであるマヨラナ粒子という準粒子が創発されることが大きな特徴であり、活発に研究がなされています。

実際の物質では、このような量子コンパス型相互作用以外の余分な相互作用によって長距離磁気秩序が形成されるのですが、T_N直上までマヨラナ粒子の創発に起因する兆候が出現することが提案されており、磁気秩序の有無にかかわらず新しいハニカム格子イリジウム酸化物の探索をすることは非常に重要であると言えます。