用于绝热去磁冷却至毫开尔文温度的阻挫磁体

Y. Tokiwa; S. Bachus; K. Kavita; A. Jesche; A. A. Tsirlin; P. Gegenwart

doi:10.1038/s43246-021-00142-1

用于绝热去磁冷却至毫开尔文温度的阻挫磁体

强关联电子 2021-04-21 v1 材料科学

作者: Y. Tokiwa , S. Bachus , K. Kavita , A. Jesche , A. A. Tsirlin , P. Gegenwart

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摘要

极低温的产生对于应用与基础研究一直至关重要，因为低温量子相干使得量子计算机得以运行，并促成超流与超导等奇异量子态的形成。达到毫开尔文温度的主要技术之一是绝热去磁制冷（ADR）。该方法利用顺磁盐中几乎无相互作用的磁矩，其中较大的间距抑制了磁离子间的相互作用。水分子促成了这种大空间分离，但代价是材料稳定性降低。本文中，我们展示一种无H $_2$ O的阻挫磁体KBaYb(BO $_3$ ) $_2$ 可作为ADR的理想制冷剂，在绝热条件下去磁可达到至少22\,mK。与传统制冷剂相比，KBaYb(BO $_3$ ) $_2$ 即使在高温与超高真空条件下也不退化。此外，其阻挫磁网络与结构随机性使得冷却温度可低于磁相互作用能量尺度数倍，而后者正是传统制冷剂基温的主要限制因素。

关键词

阻挫磁体绝热去磁制冷毫开尔文温度 KBaYb(BO$_3$)$_2$ 量子相干磁相互作用

引用

@article{arxiv.2103.00765,
  title  = {Frustrated magnet for adiabatic demagnetization cooling to milli-Kelvin temperatures},
  author = {Y. Tokiwa and S. Bachus and K. Kavita and A. Jesche and A. A. Tsirlin and P. Gegenwart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00765},
  year   = {2021}
}

备注

accepted for publication in Communications Materials

用于绝热去磁冷却至毫开尔文温度的阻挫磁体

摘要

关键词

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