We report the in-plane and out-of-plane heat conductivity of the antiferromagnetic spin-orbit induced Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$ with $J_\mathrm{eff} = 1/2$. Our data reveal clear-cut evidence for magnetic heat transport within the IrO$_2$ planes which provides the unique possibility to analyze the thermal occupation and scattering of $J_\mathrm{eff} = 1/2$ pseudospin excitations. The analysis of the magnetic heat conductivity yields a low-temperature ($T \lesssim 75$ K) magnetic mean free path $l_\mathrm{mag} \sim 32$ nm, consistent with boundary scattering. Upon heating towards room temperature, the mean free path strongly decreases by one order of magnitude due to thermally activated scattering of the pseudospin excitations. The latter reveals that the coupling of these excitations to the lattice is radically different from that of $S = 1/2$-excitations in cuprate analogs.
Three-dimensional Stacking of Canted Antiferromagnetism and Pseudospin Current in Undoped Sr$_2$IrO$_4$: Symmetry Analysis and Microscopic Model Realization
Persistent paramagnons deep in the metallic phase of Sr$_{2-x}$La$_x$IrO$_4$
本文用共振非弹性X射线散射（RIXS）方法研究了电子掺杂的Sr $_{2-x}$ La $_x$ IrO $_4$（$0 \leq x \leq 0.10$）在Ir L $_3$边的磁激发.随着$x$的增加，长程磁序迅速消失，但二维短程序（SRO）和色散磁振子激发几乎没有减少的光谱权重，持续到相图的金属部分。磁振子在SRO阶段是严重阻尼，表现出各向异性软化。它们的色散很好地描述了一个pseudospin-1/2海森堡模型与交换相互作用，其空间范围增加掺杂。我们还发现了一个不依赖于掺杂的高能磁连续体，这是没有描述这个模型。自旋-轨道激子所产生的赝自旋-3/2歧管的Ir离子大幅扩大在SRO阶段，但仍然在很大程度上分离的低能量的磁振子。因此，赝自旋1/2模型是一个很好的出发点，掺杂铱酸盐的低能磁动力学的理论描述。
Sr$_2$IrO$_4$/Sr$_3$Ir$_2$O$_7$ superlattice for a model 2D quantum Heisenberg antiferromagnet
自旋-轨道纠缠赝自旋有望产生一系列奇异的磁性，从海森堡反铁磁体到基塔耶夫自旋液体，这取决于晶格和键合几何形状，但许多主体材料都会受到晶格畸变的影响，并偏离理想化的模型，部分原因是固有的强赝自旋-晶格耦合。在这里，我们报告的磁性超晶格的合成包括单一的（$n$ =1）和double（$n$ =2）层成员的Ruddlesden-Popper系列铱酸盐Sr $_{n+1}$ Ir $_{n}$ O $_{3n+1}$沿$c$ -轴交替，并提供了全面的研究，其晶格和磁结构，使用扫描透射电子显微镜，共振弹性和非弹性x射线散射，三次谐波产生测量和拉曼光谱。超晶格是免费的结构扭曲报告的母相，并具有较高的点群对称性，同时保持继承的磁序和赝自旋动力学从母相，具有两个磁过渡与两个不同的订单。我们推断较弱的赝自旋晶格耦合拉曼光谱的分析，并归因于挫折的磁弹性耦合。因此，超晶格在正方形晶格上表达了一个近似理想的有效自旋二分之一矩网络。
Dimensional change of quadrupole orders in pseudospin-$\frac{1}{2}$ pyrochlore magnets under [111] field
我们研究了在[111]磁场下，由代表非Kramers离子的烧绿石磁体的有效赝自旋- $\frac{1}{2}$哈密顿量描述的电四极矩的长程序，与Tb $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$有关.利用经典的蒙特卡罗模拟研究了该阻挫系统的序参量和相变。在零磁场下，该模型经历了从顺磁态到赝自旋反平行排列的有序态的一级相变。该赝自旋序的特征在于波矢$\boldsymbol{k}=0$，并且通过从简并的$\boldsymbol{k}=(h,h,h)$平均场序中选择的能量或有序无序机制来选择。在[111]磁场下，这种三维四极序在每个由场致铁磁三角晶格分隔的kagomé晶格上转变为准二维四极序。我们讨论了模拟结果与Tb $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$的实验数据的关系。
