自旋冰Dy$_2$Ti$_2$O$_7$中的磁单极子弛豫效应
强关联电子
2025-10-07 v2
摘要
自旋冰化合物为探索凝聚态系统中磁单极子的动力学提供了途径。本研究使用交流量热法探测经典自旋冰化合物DyTiO在低温(0.5–5 K)下的热容动力学响应。利用0.01–500 Hz的频率,我们发现测得的热容具有强烈的频率依赖性,并能在相应时间尺度上研究热弛豫效应。弛豫时间由热容的频率依赖性确定为特征频率,低于该频率时热容达到饱和。提取的在1 K以下呈现发散行为,在0.65 K时达到约6 s,与先前研究中所见的弛豫时间相近。相应的比热在该温度附近出现极大值。通过动态蒙特卡洛模拟,我们证实比热的频率响应源于自旋冰特有的缓慢磁单极子动力学。我们发现4 K时每个蒙特卡洛步的时间尺度为20 ms,而先前其他技术研究中提及的为2.5 ms。
引用
@article{arxiv.2202.02801,
title = {Magnetic monopole relaxation effects in spin ice Dy$_2$Ti$_2$O$_7$},
author = {Richard Edberg and Akash Khansili and Ingrid Marie Fjellvåg and Lise Ørduk Sandberg and Petronella Pascale Deen and Kim Lefmann and Patrik Henelius and Andreas Rydh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02801},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures