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由邻近三维自旋液体模型所主导的 K$_2$Ni$_2$(SO$_4$)$_3$ 的动力学

强关联电子 2024-08-23 v1 材料科学

摘要

量子自旋液体(QSLs)因其非凡性质(如长程纠缠、分数化激发、 pinch-point 奇异性以及拓扑保护现象)已成为磁学中的关键研究领域。近年来,对 QSLs 的寻找已扩展至三维世界,在形成烧绿石和超风筝格子的材料中发现了有前景的特征,尽管高维度抑制了量子涨落。其中一种材料是 S=1S = 1 的 K2_2Ni2_2(SO4_4)3_3 化合物,它属于由两个互连的三叶草格子组成的 langbeinite 家族。尽管具有磁有序,K2_2Ni2_2(SO4_4)3_3 被发现表现出高度动态且关联的状态,该状态可在仅 B4B \simeq 4~T 的磁场下被驱动为纯量子自旋液体。在本文中,我们结合非弹性中子散射测量与赝费米子泛函重整化群(PFFRG)和经典蒙特卡洛(cMC)计算来研究 K2_2Ni2_2(SO4_4)3_3 的磁性质,揭示了实验与理论之间的高度一致性。我们通过研究更大范围的交换参数进一步揭示了 K2_2Ni2_2(SO4_4)3_3 中动态状态的起源,在一个由三叶草格子上的四面体构成的磁网络所给出的焦点周围发现了一片“流动性孤岛”。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.11746,
  title  = {Dynamics of K$_2$Ni$_2$(SO$_4$)$_3$ governed by proximity to a 3D spin liquid model},
  author = {M. G. Gonzalez and V. Noculak and A. Sharma and V. Favre and J-R. Soh and A. Magrez and R. Bewley and H. O. Jeschke and J. Reuther and H. M. Rønnow and Y. Iqbal and I. Živković},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11746},
  year   = {2024}
}