$\alpha$-RuCl$_3$ 的角度依赖热力学

利用磁 Gr"uneisen 参数 $\Gamma_B$ 与比热 $C$ 的测量，我们研究了 Kitaev 蜂窝磁体 $\alpha$-RuCl$_3$ 在不同方向面内磁场下的热力学。我们确定了两个临界场 $B_c^{\rm AF1}$ 与 $B_c^{\rm AF2}$，分别对应于两种磁有序态之间的转变以及向量子顺磁态失去磁有序。该 $B_c^{AF2}$ 相边界揭示了一个窄的磁场区域，其中可能发生有序相的反熔化。对于任意方向的面内场，在 $B_c^{\rm AF2}$ 之上未探测到额外转变，尽管在 $8-10$ T 处系统性观察到 $\Gamma_B$ 中的肩状反常。大的场致熵效应意味着低场下存在额外的低能激发和/或强烈的场依赖声子熵。我们的结果确立了 $\alpha$-RuCl$_3$ 在高磁场中的普适特征，并对该材料中场致 Kitaev 自旋液体的存在提出挑战。