阻挫量子磁体Cs₂CuCl₄的极端敏感性
强关联电子
2015-03-17 v2 统计力学
摘要
我们报告了对Cs₂CuCl₄（一种空间各向异性的自旋S=1/2三角晶格反铁磁体）在磁场中低温相图的详尽理论研究。我们的结果是在准一维极限下获得的，其中系统被视为一组弱耦合的海森堡链，与实验吻合良好。分析揭示了一些令人惊讶的物理现象。首先，我们发现，当磁场定向在三角层内时，自旋实际上在垂直于三角层的平面内相关性最强。尽管Cs₂CuCl₄中的层间交换耦合比三角层本身中最弱的（对角线）交换耦合小约一个数量级。其次，在这种取向下的相图对微小的相互作用极其敏感，这些相互作用迄今为止被忽略，其大小约为最大交换耦合的百分之几或更少。我们详细描述了这些相互作用，它们诱导出全新的相和一种新颖的公度-非公度转变，其特征已在NMR实验中被识别。我们讨论了Cs₂CuCl₄的行为与理想二维三角模型之间的差异，特别是后者中磁化平台的出现。这些结果以及其他相关结果在此与理论方法的详尽阐述以及对Cs₂CuCl₄和其他材料更广泛实验后果的讨论一起呈现。
引用
@article{arxiv.1004.5117,
title = {Extreme sensitivity of a frustrated quantum magnet: Cs_2CuCl_4},
author = {Oleg A. Starykh and Hosho Katsura and Leon Balents},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.5117},
year = {2015}
}
备注
43 pages, 20 figures; typos corrected