自旋冰Dy$_2$Ti$_2$O$_7$中磁电性的实验观测
材料科学
2015-12-18 v1 强关联电子
摘要
稀土烧绿石中固有的非共线自旋构型在物理上引人关注，具有许多涌现性质，例如自旋冰和单极子型激发。最近，自旋冰系统的磁单极子激发被预测具有磁电活性，但鲜有实验工作直接证实该情形。本工作中，我们通过探测铁电性、自旋动力学和介电行为，对DyTiO的磁电性进行了系统的实验研究。已观测到两个铁电相变，分别位于=25 K和=13 K。在较低相变温度以下发现了显著的磁电耦合，施加磁场时电极化被明显抑制。令人惊讶的是，较低的铁电相变温度恰好与伊辛自旋顺磁转变点重合，在该点以下类准粒子的单极子被填充，表明电偶极与自旋矩之间存在隐含关联。尽管迄今为止尚无恰当的理论，可能的磁电机制也已加以讨论。我们的结果将激励更多研究以探索这些自旋冰系统及其他阻挫磁体中的多铁性。
引用
@article{arxiv.1511.04138,
title = {Experimental observation of magnetoelectricity in spin ice Dy$_2$Ti$_2$O$_7$},
author = {Lin Lin and Y. L. Xie and J. -J. Wen and Shuai Dong and Z. B. Yan and J. -M. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04138},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 10 figures