失真正四边形磁体 $\mathrm{YCa_3(CrO)_3(BO_3)_4}$ 中的涌现维数约化：由交换层级驱动
强关联电子
2026-03-05 v1 材料科学
摘要
受扰乱的正四边形磁体为探索非常规集体量子现象提供了肥沃土壤，但晶格扰动在重组磁学自由度和控制低能物理方面仍鲜为人知。本文报告了一个罕见的维数约化实现，涉及失真正四边形材料 ，结合热力学实验、第一性原理计算和大规模蒙特卡洛模拟。磁化率和比热在温度下降至 时未显示自旋冻结或长程磁有序迹象，尽管存在强反铁磁相互作用。相反，磁化率表现出典型于准一维自旋关联的宽峰，而磁比热遵循稳健的幂律 ，在温度范围超过一个数量级内保持不变，且在外加磁场下亦不变。该场无关尺度排除了杂质或常规磁矩贡献，指向由扰乱和局部约束支配的集体低能激发谱。我们表明，高度层次化的交换网络将系统组织成局部反铁磁二聚体和弱耦合自旋链，同时受扰乱的单元间耦合抑制了三维有序在超低温度下的形成。我们的结果表明，竞争性交换层级如何可将受扰乱的三维磁体组织成有效的低维相关单元，从而在实际材料中稳定延长量子无序行为的范围。
引用
@article{arxiv.2603.04253,
title = {Emergent dimensional reduction in a distorted kagome magnet $\mathrm{YCa_3(CrO)_3(BO_3)_4}$ driven by exchange hierarchy},
author = {Umashankar Jena and Satish Kumar and Harald O. Jeschke and Panchanana Khuntia and Yasir Iqbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04253},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 4 figures