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荷兰石K$_2$V$_8$O$_{16}$中由电荷有序稳定的量子自旋液体

强关联电子 2021-11-12 v1

摘要

量子自旋液体是一种难以捉摸的状态,表现出强多体纠缠,在未来量子计算中有潜在应用。本研究报道了对一种新型高压合成材料——荷兰石 K2_{2}V8_8O16_{16} 的缪子自旋弛豫(μ+\mu^+SR)测量。在这一准一维化合物中,TMIT160T_{\rm MIT}\approx160~K 处的电荷有序(CO)有效地隔离了一半的钒链,从而实现了类模型的海森堡自旋-1/2链。我们的零场 μ+\mu^+SR 测量显示出直至最低温度 T=100T=100~mK 的指数型弛豫,并确认了长程有序的缺失。发现弛豫率在 TQSL2T_{\rm QSL}\approx2~K 以下与温度无关,且纵向场中的测量确认了高度动态的基态。这些结果代表了荷兰石家族内由CO稳定的量子自旋液体(QSL)行为的首次确认。最后,强局域电子关联与一维费米面的存在表明该QSL是无能隙的Tomonaga-Luttinger液体(TLL),其在此独特地呈现于化学计量化合物中,在零外加磁场与常压下。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.06177,
  title  = {Charge Order Stabilized Quantum Spin Liquid in Hollandite K$_2$V$_8$O$_{16}$},
  author = {Ola Kenji Forslund and Elisabetta Nocerino and Masahiko Isobe and Daniel Andreica and Stephen Cottrell and Hidenori Takagi and Yasmine Sassa and Jun Sugiyama and Martin Månsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06177},
  year   = {2021}
}

备注

5 pages, 5 figures