自旋冰中场诱导记忆效应的涌现

对强关联材料的非平衡研究可揭示隐藏的平衡性质。本文中，我们研究了多晶Dy2Ti2O7与Ho2Ti2O7自旋冰的非平衡磁性质。实验结果显示，仅在温度/磁场依赖的交流磁化率测量中观测到磁场诱导的异常滞后的出现。所观测的记忆效应（异常热磁滞后）强烈依赖于驱动的的热变量与非热变量。相反，在无磁场时，偶极相互作用诱导的Ising顺磁到自旋冰交叉在4 K以下发展出液-气转变型滞后。与场诱导滞后不同，它对热变量与非热变量表现出弱依赖性。由于非共线自旋结构，所施加的直流偏置磁场在合作Ising自旋矩阵中产生淬灭无序位，并抑制自旋-声子耦合。这些淬灭无序产生了由量子涨落主导的动态自旋关联，具有缓慢自旋弛豫与快速衰减时间，并额外贡献于交流磁化率。初始条件与测量协议决定了这一贡献于交流磁化率的动力学项的大小与符号。我们认为，此类非平衡性质由几何阻挫、无序、量子涨落以及这些材料自旋动力学的合作性之累积效应所涌现。