Forschung: Na2Co2TeO6 stabilisiert exotische magnetische Ordnung

Na₂Co₂TeO₆ ist ein magnetischer Mott-Isolator, der jüngst als Kandidat für eine neue Klasse von kobaltbasierten Materialien zur Realisierung der Kitaev-Honigwaben-Spinflüssigkeit, auf großes Interesse gestoßen ist. Bei niedrigen Temperaturen weist die Verbindung jedoch eine langreichweitige magnetische Ordnung auf, was eine intensive Debatte über die Natur des geordneten Zustands ausgelöst hat.

Forscherinnen und Forscher des SFB 1143 in Zusammenarbeit mit der Universität Peking haben diese Debatte nun erfolgreich lösen können. Mithilfe eines innovativen symmetriebasierten Ansatzes haben sie einen exotischen, nichtkoplanaren, triple-q magnetischen Grundzustand entdeckt, der durch die Nähe des Materials zu einem verborgenen SU(2)-symmetrischen Punkt im Parameterraum entsteht.

Diese Ergebnisse haben unmittelbare Auswirkungen auf die Interpretation verschiedener laufender Experimente mit Na₂Co₂TeO₆ und eröffnen einen neuen Weg zur Identifizierung unkonventioneller magnetischer Ordnungen in anderen spin-bahn-gekoppelten Materialien, einschließlich Na₃Co₂SbO₆, BaCo₂(AsO₄)₂ und möglicherweise sogar α-RuCl₃.

W. G. F. Krüger, W. Chen, X. Jin, Y. Li, and L. Janssen,
Triple-q Order in Na₂Co₂TeO₆ from Proximity to Hidden-SU(2)-Symmetric Point,
Phys. Rev. Lett. 131, 146702 (2023), (arXiv)