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磁场诱导自旋单重态基态系统 YbAl3C3 中的长程磁有序:中子衍射研究

强关联电子 2015-06-15 v1 材料科学

摘要

本研究通过中子衍射技术,在外加磁场下研究了具有非磁性自旋二聚体基态的4f4f电子系统 YbAl3_3C3_3。在临界场 HC_C\sim 6T 以上、温度 T=0.05K 时,发现了一种同时包含铁磁和反铁磁分量的长程磁有序。该磁结构表明,原型六角晶格的几何阻挫在低温正交相中并未完全消除。剩余阻挫对磁有序的抑制是稳定零场下非磁性单重态基态的关键因素。在外加场 H=12T 下的变温测量显示,长程有序持续至显著高于自旋能隙的温度,表明该相与单重态 - 三重态激发无直接关联。结合我们的中子衍射结果与先前发表的相图,我们支持存在一个中间无序相,作为从非磁性单重态基态出发的第一激发态。基于这些结果,我们提出 YbAl3_3C3_3 可作为研究几何阻挫影响下重费米子金属量子相变的新材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.2245,
  title  = {Field-induced long-range magnetic order in the spin-singlet ground state system YbAl3C3: Neutron diffraction study},
  author = {D. D. Khalyavin and D. T. Adroja and P. Manuel and A. Daoud-Aladine and M. Kosaka and K. Kondo and K. A. McEwen and J. H. Pixley and Qimiao Si},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2245},
  year   = {2015}
}