候选量子自旋冰 Ce$_{2}$Hf$_{2}$O$_{7}$ 中的晶体场态与缺陷能级
强关联电子
2022-04-15 v1 材料科学
摘要
我们报道了铪酸铈粉末与单晶样品的合成，并利用中子衍射、热重分析和 X 射线吸收光谱对其进行了表征。我们评估了非磁性 Ce 缺陷的量，并利用该结果解释了利用非弹性中子散射观察到的晶体电场跃迁谱。对这些单离子跃迁的分析表明基态双重态具有偶极-八极性质以及显著的自旋-晶格耦合程度。由光谱获得的晶体电场参数计算得到的单离子性质与块体磁化率在约 1 K 以下均良好吻合。低于该温度时，磁化率的行为表明存在关联区域，且在低至 0.08 K 时未显示任何磁长程有序或冻结的迹象。我们得出结论，CeHfO 是另一个可用于研究量子物质奇异关联态的候选材料，例如最近被认为存在于同构化合物 CeSnO 和 CeZrO 中的八极量子自旋冰。
引用
@article{arxiv.2203.16295,
title = {Crystal-field states and defect levels in candidate quantum spin ice Ce$_{2}$Hf$_{2}$O$_{7}$},
author = {Victor Porée and Elsa Lhotel and Sylvain Petit and Aleksandra Krajewska and Pascal Puphal and Adam H. Clark and Vladimir Pomjakushin and Helen C. Walker and Nicolas Gauthier and Dariusz J. Gawryluk and Romain Sibille},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16295},
year = {2022}
}