铁磁体中介观量子相变的涌现
强关联电子
2022-09-15 v1 材料科学
其他凝聚态物理
摘要
介观图案，例如在铁磁体、铁电体、超导体、单分子膜或嵌段共聚物中观察到的，反映了相关序参量在可用经典描述的长度和时间尺度上的空间变化。这提出了在零温相变（也称为量子相变，QPTs）附近介观图案的相关性问题。在此我们报道了 LiHoF（一种偶极 Ising 铁磁体）在众所周知的横向场量子临界点（TF-QCP）附近的磁化率。当将磁场从难轴倾斜，使得 Ising 对称性总是破缺时，一条特征为附加对称性破缺的明确相变线从 TF-QCP 涌现，这与微观上预期的 crossover（交叉）形成鲜明对比。我们表明，铁磁畴的连续抑制——代表了在微观尺度上破缺的磁 Ising 对称性环境中介观尺度上平移对称性的破缺——与倾斜场下 LiHoF 的磁化率以及磁相图的场和温度依赖在定性和定量上高度吻合。这确定了一种可称为介观量子临界性的新型相变，它源自微观铁磁 TF-QCP 的教科书式范例。我们的结果确立了 QPTs 周边作为介观图案形成的区域，在此可预期无经典类比的非解析量子动力学与材料性质。
引用
@article{arxiv.2209.06224,
title = {Emergence of mesoscale quantum phase transitions in a ferromagnet},
author = {Andreas Wendl and Heike Eisenlohr and Felix Rucker and Christopher Duvinage and Markus Kleinhans and Matthias Vojta and Christian Pfleiderer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06224},
year = {2022}
}