电荷间隔三聚体铱化物 Ba$_4$NbIr$_3$O$_{12}$ 中的无能隙动力学磁基态

我们对铱化物 Ba$_4$NbIr$_3$O$_{12}$ 的磁基态进行实验探索，这是一种分数价态三聚体铱化物。X射线吸收和光谱显示 Ir 的价态介于3+与4+之间，而 Nb 为五价。结合直流/交叉磁化、比热和$\mu$SR（铝同位素旋转/松弛）测量，发现在0.05~K以下均无磁相变。尽管鉴于抗磁关联（$\Theta_W \sim -15$至$-25$~K），但出现了量子自旋液体（QSL）相，并持续降至0.1~K。这种状态可能源于边共享等边三角形 Ir 网络中的几何失调。我们的$\mu$SR分析揭示了两种磁化分散成分，源于 Ir 电子在90%和10%速率下的快速（和缓）涨落。粉末X射线衍射和 Ir-L$_3$边X射线吸收细节光谱鉴定出约8-10%的 Nb/Ir 位置交换，降低了部分 Ir 网络中的失调，可能导致更快的$\mu$SR松弛；而结构有序的 Ir 离子仍高度几何失调，导致快速自旋涨落的 QSL 基态。低温下，磁比热表现为$\gamma T + \alpha T^2$，表明出现无能隙自旋子激发，以及可能具有Dirac特征的线性自旋子色散。