二维自旋-1/2三角反铁磁体YbMgGaO$_4$中的无隙量子自旋液体基态

Yuesheng Li; Haijun Liao; Zhen Zhang; Shiyan Li; Feng Jin; Langsheng Ling; Lei Zhang; Youming Zou; Li Pi; Zhaorong Yang; Junfeng Wang; Zhonghua Wu; Qingming Zhang

doi:10.1038/srep16419

二维自旋-1/2三角反铁磁体YbMgGaO$_4$中的无隙量子自旋液体基态

强关联电子 2015-11-09 v2 材料科学超导电性

作者: Yuesheng Li , Haijun Liao , Zhen Zhang , Shiyan Li , Feng Jin , Langsheng Ling , Lei Zhang , Youming Zou , Li Pi , Zhaorong Yang , Junfeng Wang , Zhonghua Wu , Qingming Zhang

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摘要

量子自旋液体（QSL）是一种即使在0 K也拒绝常规自旋冻结的新奇物质状态。在凝聚态物理中，实验寻找结构完美的候选材料是一个巨大挑战。本文报道成功合成具有R $\bar{3}$ m对称性的新型自旋-1/2三角反铁磁体YbMgGaO $_4$ 。该化合物具有理想的二维和空间各向同性磁性三角晶格，无位置混合磁缺陷，也无反对称Dzyaloshinsky-Moriya（DM）相互作用。直至60 mK无自旋冻结（尽管 $\Theta$ $_w$ $\sim$ -4 K），热容的低T幂律温度依赖和非零磁化率表明YbMgGaO $_4$ 是一个有前景的无隙（ $\leq$ $|$ $\Theta$ $_w$ $|$ /100）QSL候选材料。利用非磁性参考物LuMgGaO $_4$ 精确确定的剩余自旋熵趋近于零（< 0.6 \%）。这表明在最低测量温度下，受阻自旋系统可能的QSL基态（GS）已在实验中实现。

关键词

量子自旋液体无隙基态三角反铁磁体自旋1/2 YbMgGaO4 自旋冻结剩余熵

引用

@article{arxiv.1506.06992,
  title  = {Gapless quantum spin liquid ground state in the two-dimensional spin-1/2 triangular antiferromagnet YbMgGaO$_4$},
  author = {Yuesheng Li and Haijun Liao and Zhen Zhang and Shiyan Li and Feng Jin and Langsheng Ling and Lei Zhang and Youming Zou and Li Pi and Zhaorong Yang and Junfeng Wang and Zhonghua Wu and Qingming Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06992},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages including supplementary materials, 4 figures, 33 references

二维自旋-1/2三角反铁磁体YbMgGaO$_4$中的无隙量子自旋液体基态

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