基于Jeff=1/2的受扰三角晶格反歧磁体的磁基态
强关联电子
2026-03-17 v2 材料科学
摘要
竞争程度、晶体电场和自旋关联之间的微妙相互作用可以导致 4f 离子基于受扰三角晶格反歧磁体中出现异常的量子态。我们报道了 4f 离子基受扰三角晶格反歧磁体 Ba4YbReWO12 的晶体结构、热力学和 μSR 研究，其中 Yb3+ 离子构成三角晶格。磁感抗性在 1.9 K 以下没有出现自旋冻结迹象，或在 0.4 K 以下的长程磁有序。对低温磁抗性反比数据进行 Curie-Weiss 拟合，揭示了较弱的反铁磁交换相互作用，这一结果由 J1-J2 模型拟合磁比热数据所证实，其中最近邻交换相互作用为 J1=-0.197 K，对应 Yb3+ moments 在最低 Kramers 双折叠中的 Jeff=1/2 态。最低 Kramers 基态双折叠与第一个激发态之间存在 278 K 的能隙，μSR 实验支持在低温下实现 Jeff=1/2。比热实验在 56 mK 以下未检测到相变。磁比热显示在 90 mK 处有一个宽阔的峰值，表明该系统具有短程自旋关联的无序基态。低温的磁熵释放与 Jeff=1/2 态预期的熵值一致。零场 μSR 测量在 43 mK 以下未显示自旋冻结或相变迹象。我们的结果表明该 Jeff=1/2 受扰三角晶格反歧磁体具有动态、无序的基态。Ba4RReWO12（R=稀土）为实现由自旋轨道耦合和扰动所产生的各种奇异量子态提供了可行平台。
引用
@article{arxiv.2504.07194,
title = {Magnetic ground state of a Jeff = 1/2 based frustrated triangular lattice antiferromagnet},
author = {M. Barik and J. Khatua and Suyoung Kim and Eundeok Mun and Suheon Lee and Bassam Hitti and Gerald D. Morris and Kwang-Yong Choi and P. Khuntia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07194},
year = {2026}
}