烧绿石结构 Tb$_2$Ge$_2$O$_7$ 中磁偶极与电四极关联的交织
强关联电子
2020-10-01 v2
摘要
我们给出烧绿石 TbGeO 全面的实验与理论研究，它是性质由磁偶极与电四极关联之间竞争主导的材料的典型代表。偶极与四极关联在三个不同区间中演化，我们通过热容、弹性与非弹性中子散射对其进行了表征。在第一区间，高于 K 时，显著的 quadrupolar 关联导致强烈的非弹性模式，这无法仅用磁偶极-偶极关联来解释。扩展偶极关联的起始出现在中间区间，介于 K 与 K 之间，形成以扩展铁磁性倾斜自旋冰畴为特征的集体顺磁态。此处，长程有序不仅受经典自旋冰系统中常见阻挫的阻碍，还受偶极与四极关联间竞争的阻碍。最后，在最低温度区间，低于 K 时，偶极有序矩突然而显著地增加。大部分有序矩仍束缚于铁磁性类自旋冰态中，但额外的 反铁磁有序参量也随之发展。同时，作为四极关联之代理的非弹性模式的谱权重被观察到下降，表明偶极有序最终胜出。因此，TbGeO 是研究磁阻挫系统中交织偶极与四极关联的卓越平台，并为整个铽烧绿石家族的物理提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2009.05036,
title = {Intertwined Magnetic Dipolar and Electric Quadrupolar Correlations in the Pyrochlore Tb$_2$Ge$_2$O$_7$},
author = {A. M. Hallas and W. Jin and J. Gaudet and E. M. Tonita and D. Pomaranski and C. R. C. Buhariwalla and M. Tachibana and N. P. Butch and S. Calder and M. B. Stone and G. M. Luke and C. R. Wiebe and J. B. Kycia and M. J. P. Gingras and B. D. Gaulin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05036},
year = {2020}
}