三角晶格反磁性材料Rb$_3$Yb(VO$_4$)$_2$和Cs$_3$Yb(VO$_4$)$_2$的磁构象无序基态

Zhen Ma; Yingqi Chen; Zhongtuo Fu; Shuaiwei Li; Xin-An Tong; Hong Du; Jan Peter Embs; Shuhan Zheng; Yongjun Zhang; Meifeng Liu; Ruidan Zhong; Jun-Ming Liu; Jinsheng Wen

doi:10.1103/PhysRevB.111.155141

三角晶格反磁性材料Rb$_3$Yb(VO$_4$)$_2$和Cs$_3$Yb(VO$_4$)$_2$的磁构象无序基态

强关联电子 2025-04-25 v1 材料科学

作者: Zhen Ma , Yingqi Chen , Zhongtuo Fu , Shuaiwei Li , Xin-An Tong , Hong Du , Jan Peter Embs , Shuhan Zheng , Yongjun Zhang , Meifeng Liu , Ruidan Zhong , Jun-Ming Liu , Jinsheng Wen

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摘要

量子自旋液体（QSL）是一种独特的量子无序物质状态，具备长程量子纠缠和分数激发。然而，由于不同离子类型之间的位点混合导致的结构无序在实际QSL候选材料中常常出现，被视为削弱对本征物理理解的障碍。本文报道了两种新型稀土化合物Rb $_3$ Yb(VO $_4$ ) $_2$ 和Cs $_3$ Yb(VO $_4$ ) $_2$ 的合成。X射线衍射结果显示其具有完美的三角晶格结构且无可检测的无序现象。磁化抗性测量显示在1.8K以下均未观察到任何相变或自旋冻结。对低温数据拟合表明抗磁相互作用为主，分别对应Rb $_3$ Yb(VO $_4$ ) $_2$ 和Cs $_3$ Yb(VO $_4$ ) $_2$ 的Curie-Weiss温度为-1.40K和-0.43K。比热结果同样显示在约0.1K以下均无长程磁有序迹象，仅表现为由外部磁场持续调制的Schottky异常。此外，我们采用无能中子散射手段探测了Rb $_3$ Yb(VO $_4$ ) $_2$ 中的低能自旋激发。97mK以下未观察到磁激发信号或静止磁有序，与磁化抗性和比热结果一致。综合上述发现，本文指向一种具有持久自旋动力学的量子无序基态，其行为类似于QSL。我们的工作为进一步探索该新型无序自由系统中的量子磁性提供了可行平台。

关键词

量子自旋液体三角晶格磁化抗性比热中子散射抗磁相互作用

引用

@article{arxiv.2504.17470,
  title  = {Magnetically disordered ground state in the triangular-lattice antiferromagnets Rb$_3$Yb(VO$_4$)$_2$ and Cs$_3$Yb(VO$_4$)$_2$},
  author = {Zhen Ma and Yingqi Chen and Zhongtuo Fu and Shuaiwei Li and Xin-An Tong and Hong Du and Jan Peter Embs and Shuhan Zheng and Yongjun Zhang and Meifeng Liu and Ruidan Zhong and Jun-Ming Liu and Jinsheng Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17470},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 5 figures

三角晶格反磁性材料Rb$_3$Yb(VO$_4$)$_2$和Cs$_3$Yb(VO$_4$)$_2$的磁构象无序基态

摘要

关键词

引用

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