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蜂窝状螺旋自旋液体候选材料中的巡游与拓扑激发

强关联电子 2025-09-29 v1 材料科学

摘要

受挫绝缘磁体可以稳定螺旋自旋液体,这种液体源于螺旋构型亚广延简并流形间的协同涨落,其基态波矢在倒空间中形成连续的轮廓或曲面。无原子混合的蜂窝状反铁磁体 GdZnPO 最近已成为一个有前景的螺旋自旋液体候选材料,承载着非平庸的拓扑激发。尽管兴趣日益增长,螺旋自旋液体的输运和拓扑性质在实验上仍基本未被探索。在此,我们报告了高质量、电绝缘的 GdZnPO 单晶的输运测量结果。我们观测到低至约 50 mK 的巨低温磁热导率,其行为可由 κxxm\kappa_{xx}^\mathrm{m} \sim κ0+κ1T\kappa_0+\kappa_1T 描述,其中 κ0\kappa_0κ1\kappa_1 均为正常数,分别与倒空间中沿螺旋轮廓和偏离螺旋轮廓的激发相关。这种行为与磁比热相呼应,突显了假定的螺旋自旋液体中固有的可移动低能激发的存在。此外,观测到的正热霍尔效应证实了至少部分这些激发的拓扑性质。我们的发现为螺旋自旋液体候选材料中低能自旋激发的巡游和拓扑性质提供了关键见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18795,
  title  = {Itinerant and topological excitations in a honeycomb spiral spin liquid candidate},
  author = {Yuqian Zhao and Xuping Yao and Xun Chen and Zongtang Wan and Zhaohua Ma and Xiaochen Hong and Yuesheng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18795},
  year   = {2025}
}

备注

accepted in Nature Communications. Supporting Information is available from the authors