集体顺磁-自旋液体焦绿石 Tb₂Ti₂O₇ 的磁性和热力学性质
无序系统与神经网络
2009-10-31 v1
摘要
在最近的一封信 [Phys. Rev. Lett. 82, 1012 (1999)] 中发现，Tb₂Ti₂O₇ 焦绿石晶格（角共享四面体）中的 Tb³⁺ 磁矩在低至 70 mK 时仍保持集体顺磁态。本文呈现了直流磁化率、比热数据、非弹性中子散射测量和晶体场计算的结果，这些结果强烈表明：(1) Tb₂Ti₂O₇ 中的 Tb³⁺ 离子具有约 5μ_B 的磁矩，(2) 基态 g 张量在 O(10⁰) K 以下的温度极度各向异性，Tb³⁺ 磁矩类似伊辛型，被限制沿局部立方 <111> 对角线方向（例如指向四面体中心）。沿 <111> 方向的这种非常大的易轴伊辛类各向异性极大地降低了海森堡焦绿石反铁磁体中原本存在的阻挫。本文结果支撑了理解 Tb₂Ti₂O₇ 在居里-外斯温度 θ_CW ≈ -10¹ K 的量级温度下未能发展长程有序的微观机制的概念困难。我们建议偶极相互作用和超越最近邻的额外微扰交换耦合可能是 Tb₂Ti₂O₇ 缺乏有序的原因。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0001317,
title = {Magnetic and Thermodynamic Properties of the Collective Paramagnet-Spin Liquid Pyrochlore Tb2Ti2O7},
author = {M. J. P. Gingras and B. C. den Hertog and M. Faucher and J. S. Gardner and L. J. Chang and B. D. Gaulin and N. P. Raju and J. E. Greedan},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0001317},
year = {2009}
}
备注
8 POSTSCRIPT figures included. Submitted to Physical Review B. Contact: [email protected]