自旋 $\bm{{1/2}}$ 三角晶格反铁磁体中磁场诱导的量子相变级联

我们报告了磁热和磁转矩证据，表明在 Cs$_{2}$CuBr$_{4}$——一种几何阻挫的 Heisenberg $S=1/2$ 三角晶格反铁磁体——中，量子涨落在饱和磁化强度 $M_{s}$ 的简单递增分数处稳定了一系列自旋态。这些态中只有第一个——位于 $M={1/3}M_{s}$ 处——曾被理论预言。我们讨论了更高分数的量子态可能是如何产生的，并提出了模型自旋排列。我们认为，进入这些态的相变的一阶性质是由于量子涨落强烈降低了能量，这对几何阻挫系统中量子相变的一般特性具有启示意义。