Iridates provide a fertile ground to investigate correlated electrons in the presence of strong spin-orbit coupling. Bringing these systems to the proximity of a metal-insulator quantum phase transition is a challenge that must be met to access quantum critical fluctuations with charge and spin-orbital degrees of freedom. Here, electrical transport and Raman scattering measurements provide evidence that a metal-insulator quantum critical point is effectively reached in 5 % Co-doped Sr$_2$IrO$_4$ with high structural quality. The dc-electrical conductivity shows a linear temperature dependence that is successfully captured by a model involving a Co acceptor level at the Fermi energy that becomes gradually populated at finite temperatures, creating thermally-activated holes in the $J_{\text {eff}}=1/2$ lower Hubbard band. The so-formed quantum critical fluctuations are exceptionally heavy and the resulting electronic continuum couples with an optical phonon at all temperatures. The magnetic order and pseudospin-phonon coupling are preserved under the Co doping. This work brings quantum phase transitions, iridates and heavy-fermion physics to the same arena.
Affordable Five-Orbital Dynamical Mean-Field Theory for Layered Iridates and Rhodates
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques, Université de Toulouse（图卢兹大学量子化学与物理实验室）；Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie, Sorbonne Université（索邦大学矿物学、材料物理与宇宙化学研究所）
Spin correlated electronic state on the surface of a spin-orbit Mott system (Layered Iridates)
二维电子系统的新相是由新的表面或界面修饰的电子结构引起的，在材料科学中引起了极大的兴趣。我们利用光电子能谱表明，近表面的电子结构的体绝缘铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$位于附近的金属-莫特绝缘体过渡表现出弱的金属性表示有限的电子光谱重量在费米能级。表面电子表现出独特的自旋结构，由自旋轨道，库仑相互作用和表面量子磁性的相互作用，不同于拓扑绝缘体状态。我们的研究结果表明，一个新的准二维相互作用电子表面基态的实验实现，打开了大门，奇异的量子纠缠和输运现象的铱基氧化物器件。
Emergence of spinons in layered trimer iridate Ba4Ir3O10
自旋子是一维反铁磁链的基元激发，但如何在更高维度上实现自旋子是人们研究的热点。在这里，我们使用共振X射线散射研究层状三聚体铱酸盐Ba 4 Ir 3 O 10，它显示没有磁序低至0.2 K。一个新兴的一维自旋连续体被观察到，可以很好地描述为XXZ自旋-1/2链的磁交换~55 meV和一个小的Ising类各向异性。与2%的等价Sr掺杂，磁序出现低于TN=130 K，随着尖锐的激发，表明自旋子变得更加局限于（Ba 1-xSrx）4 Ir 3 O 10。我们建议，受挫的三聚体内的相互作用有效地减少系统到解耦的自旋链，微妙的平衡，可以很容易地通过扰动，如化学掺杂倾斜。我们的结果将Ba_4 Ir_3 O_（10）置于一维链和二维量子自旋液体的情形之间，为抑制磁序和实现分数自旋子提供了新的途径.
Tuning Jeff = 1/2 Insulating State via Electron Doping and Pressure in Double-Layered Iridate Sr3Ir2O7
Sr_3Ir_2O_7具有一种新颖的Jeff=1/2绝缘态，其特征在于由于自旋-轨道相互作用而在Jeff=1/2和3/2带之间分裂。我们报告的金属-绝缘体转变Sr 3 Ir 2 O 7通过稀电子掺杂（La 3+的Sr 2+）或应用的高压高达35 GPa。我们对Sr_3Ir_2O_7单晶和（Sr_（1-x）Lax）_3 Ir_2 O_7揭示了在临界压力PC = 13.2GPa下，施加高静水压力P导致电阻率急剧减小多达六个数量级，表明间隙闭合;但进一步增加P到35 GPa在低温下不产生完全的金属态，这可能是由于键角θ的窄分布引起的局部化的结果。与此相反，轻微掺杂的La 3+离子的Sr 2+离子在Sr 3 Ir 2 O 7容易诱导一个强大的金属状态的电阻率在低温下，磁有序温度显着抑制，但仍然有限的（Sr0.95La0.05）3 Ir 2 O 7的金属状态发生。结果进行了讨论与Sr 2 IrO 4，杰夫= 1/2绝缘体的原型绘制的比较。
Imaging the evolution of metallic states in a spin-orbit interaction driven correlated iridate
Ruddlesden-Popper（RP）系列的虹彩酸盐（Srn+1 IrnO 3 n +1）最近受到了广泛关注，这是由于自旋-轨道（SO）驱动的能带分裂和库仑相互作用的协同作用所产生的涌现物理的预期[1-3]。然而，关于相关性在电荷间隙形成中的作用的持续争论以及缺乏对掺杂对低能电子结构的影响的理解阻碍了实现许多预测状态的实验进展[4-8]，包括可能的高Tc超导性[7，9]。使用扫描隧道光谱，我们映射出的n=2 RP成员，Sr 3 Ir 2 O 7（Ir 327）的空间分辨态密度。我们发现，Ir 327的母体化合物，认为只存在作为一个弱相关的带绝缘体，实际上具有大量的~ 130 meV的电荷激发间隙驱动的结构，SO耦合和相关性之间的相互作用。在区分内的非均匀纹理电子结构的固有电子字符的一个关键组成部分是我们的识别的签名失踪的顶端氧缺陷，这在许多层状氧化物中发挥了关键作用。我们的测量结合从计算的见解揭示了顶端氧空位转移光谱重量从较高的能量的间隙能量，从而揭示了一个路径，以获得金属的电子状态从父母绝缘状态的虹膜。
Resonant inelastic x-ray scattering in layered trimer iridate Ba4Ir3 O10 : the density functional approach
G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine（乌克兰国家科学院 G.V.库尔久莫夫金属物理研究所）；Max-Planck-Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）
Ultralow-temperature thermal conductivity of Pr2Ir2O7: a metallic spin-liquid candidate with quantum criticality
提出了一种位于零场量子临界点的金属量子自旋液体化合物Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$.在这里，我们提出的超低温热导率测量Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$单晶检测可能的外来激发。在零场条件下，热导率在特征温度$T_s \approx$ 0.12 K以上表现出明显的抑制作用.随着磁场的增加，$T_s$增加，当$H$ = 5 T时，热导率趋于饱和.在高场下验证了Wiedemann-Franz定律，在零场下推导了该定律。它表明电子在量子临界点的正常行为，以及移动的费米子磁激发的存在。热导率的强烈抑制归因于自旋系统对声子的散射，可能是波动的自旋。这些结果为该化合物的微观结构描述提供了新的思路。
ω/T scaling of the optical conductivity in strongly correlated layered cobalt oxide
报道了强关联层状钴氧化物[BiBa $_{0.66}$ K $_{0.36}$ O $_2$ ]CoO $_2$的红外光谱性质。在单晶上进行的这些测量使我们能够确定作为温度的函数的光学电导率。除了谱权随温度的变化外，还发现了一个非常规的低能模，它的频率和阻尼尺度都随温度的变化而变化。事实上，基本分析表明，该模式完全缩放到$ω$ /T的函数，直到室温。这种行为表明，低能量激发的非费米液体类型起源于量子临界。
A charge density wave-like instability in a doped spin-orbit-assisted weak Mott insulator
层状钙钛矿铱酸盐实现了一类罕见的莫特绝缘体，被预测为强自旋-轨道耦合的铜酸盐高温超导体的母态类似物。最近在掺杂Sr $_2$ IrO $_4$中发现的赝隙、磁多极有序和可能的$d$波超导相加强了单层变体之间的这种类比。然而，与双层铜酸盐不同，在掺杂的双层铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$中没有报道电子不稳定性。在这里，我们表明，Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$实现了一个弱的莫特态，没有铜酸盐类似物，通过使用超快时间分辨的光学反射率揭示其绝缘间隙和反铁磁性之间的密切联系。然而，我们检测到一个微妙的电荷密度波的费米面不稳定性金属电子掺杂的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$在温度（$T_{DW}$）接近200 K通过其集体模式的相干振荡，这让人想起观察到的铜酸盐。衍射、扫描隧穿和基于光电发射的探针中没有任何低于$T_{DW}$的新空间周期性的特征表明了这种密度波阶的非常规和可能的短程性质。
Multiple Magnetic Bilayers and Unconventional Criticality without Frustration in BaCuSi$_2$O$_6$
二聚量子磁体BaCuSi $_2$ O $_6$被认为是在磁场诱导量子临界点附近由于其双层间相互作用的完美几何阻挫而产生的“降维”的一个例子。我们证明了高分辨率的中子能谱实验，有效的双层内的相互作用是铁磁性的，从而排除挫折。我们解释了明显的尺寸减少，通过建立存在三个磁性不等价的双层，比例为3：2：1，其不同的相互作用参数创建一个额外的场温度标度制度附近的QCP与非平凡的，但非普遍的指数。我们证明了详细的量子蒙特卡罗模拟，我们推导出的磁相互作用参数可以解释所有的测量性能的BaCuSi $_2$ O $_6$，开辟了一条道路，以定量的了解非普遍的标度在任何调制分层系统。
Possibility of an unconventional spin state of Ir$^{4+}$ in Ba$_{21}$Ir$_9$O$_{43}$ single crystal
报道了一种新型层状铱酸盐Ba $_{21}$ Ir $_9$ O $_{43}$单晶的合成，并给出了该材料的晶体学、输运和磁性。该化合物具有六方结构，其中两个氧化铱层沿着$c$方向堆叠。一层由IrPDMATHABMQ O $_9$二聚体的三角形排列组成，而另一层由两个正八面体和一个三棱锥组成，形成相互渗透的三角形晶格。作为温度函数的电阻率表现出绝缘行为，并具有独特的$T^{-3}$行为。磁化率在$Θ_\mathrm{CW} \simeq -$ 90 K时表现出反铁磁居里-外斯行为，而磁转变发生在相当低的温度9 K。我们讨论了Ir离子在不同局域环境中可能的价态和有效磁矩，并认为Ir离子在一个独特的三角锥构型可能携带异常大的磁矩。
Realizing Quantum Materials with Helium: Helium films at ultralow temperatures, from strongly correlated atomically layered films to topological superfluidity
Evidence of quantum dimer excitations in Sr$_3$Ir$_2$O$_7$
用高分辨共振非弹性X射线散射（RIXS）和理论方法研究了双层铱酸盐Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$的磁激发谱.对RIXS谱与铱-氧化物双层的波矢转移方向（$\mathbf{Q}$）的系统依赖性的研究表明，磁振子色散由两个能量分离良好的分支组成，并在整个布里渊区有间隙。我们的研究结果与早期的研究报告存在一个单一的优势分支。虽然这些早期的结果被解释为两个重叠的模式内的自旋波模型的弱耦合铱氧化物平面，我们的结果更容易让人联想到那些预期的弱耦合二聚体系统。在后一种方法中，较低和较高能量的模式找到了一个自然的解释，分别对应于横向和纵向波动。因此，我们发展了一种键算符理论，用量子二聚体激发来描述Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$中的磁色散.在我们的模型中，二聚是由主要的海森堡交换，$J_c$，它耦合在双层相邻平面的铱离子。哈密顿量还包括面内交换、$J$以及其他相邻耦合和相关各向异性。键算符理论提供了一个很好的帐户的两种模式的色散，而测量的$\mathbf{Q}$的RIXS强度的依赖性是在合理的定性符合从理论计算的自旋-自旋关联函数。我们讨论了我们的结果的上下文中的量子临界双层二聚体系统中存在的各向异性相互作用来自强自旋轨道耦合。
