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太赫兹光谱揭示量子自旋冰候选材料 Tb$_2$Ti$_2$O$_7$ 中的双振动过程

材料科学 2017-02-17 v2

摘要

导致 Tb2_2Ti2_2O7_7 中自旋液体态的量子涨落起源一直是一个长期存在的问题。通过基于同步辐射的太赫兹测量,我们证明了磁自由度与晶格自由度之间存在强耦合,这为量子熔化过程提供了一条途径。在 200 K 以下出现在 0.67 THz 处以及在 50 K 以下出现在约 0.42 THz 处的杂化晶体电场-声子激发表明,由于充足的能量匹配和强的四极矩,这种双振动过程对于钛酸盐家族中的 Tb3+^{3+} 是独特的。结果表明,晶格运动确实可以成为杂化基态与第一激发态内自旋翻转背后的驱动力,从而在描述 Tb2_2Ti2_2O7_7 的有效哈密顿量中引入量子项。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.01895,
  title  = {Double Vibronic process in the quantum spin ice candidate Tb$_2$Ti$_2$O$_7$ revealed by terahertz spectroscopy},
  author = {E. Constable and R. Ballou and J. Robert and C. Decorse and J. -B. Brubach and P. Roy and E. Lhotel and L. Del-Rey and V. Simonet and S. Petit and S. deBrion},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01895},
  year   = {2017}
}