自旋 -1/2 三角晶格反铁磁体 KYbSe$_2$的磁场 - 温度相图
强关联电子
2024-12-31 v1 材料科学
摘要
量子自旋液体 (QSL) 是一种物质状态，其特征是具有分数化的准粒子激发、量子纠缠以及缺乏长程磁序。然而，QSL 尚未被确凿地实验观测到。几种基于 Yb的有效 = 三角晶格反铁磁体被认为能将 QSL 态稳定为基态。在此，我们通过比热和磁热效应测量，构建了高质量单晶 KYbSe的综合磁场 - 温度相图，测量温度低至 30 mK，磁场沿轴施加。在零磁场下，我们在比热中观察到 = 0.29 K 处的磁长程序，进入 120 度有序态，这与中子散射研究一致。对零磁场下低温 () 比热 () 的分析表明，呈线性依赖性，并且在以上的邻近 QSL 区域中出现一个宽峰。通过施加磁场，除了两个新相外，我们还观察到了具有 1/3 磁化平台的 up-up-down 相和倾斜相。这些观测结果强烈表明，虽然 KYbSe非常接近理想三角晶格的特征，但可能存在偏差，例如次近邻交换相互作用的影响，这在自旋哈密顿量建模中需要仔细考虑。进一步研究调节参数（如化学压力）可能会在该材料中诱导出有趣的 QSL 相。
引用
@article{arxiv.2402.06788,
title = {Magnetic field-temperature phase diagram of spin-1/2 triangular lattice antiferromagnet KYbSe$_2$},
author = {Sangyun Lee and Andrew J. Woods and Minseong Lee and Shengzhi Zhang and Eun Sang Choi and A. O. Scheie and D. A. Tennant and J. Xing and A. S. Sefat and R. Movshovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06788},
year = {2024}
}