自旋轨道耦合双层三角晶格反铁磁体 Rb2Co2(SeO3)3 的磁化平台
强关联电子
2026-01-28 v1 材料科学
摘要
相互竞争的自旋交换之间的几何阻挫能够通过增强涨落将磁系统驱动至经典区域之外，从而产生新颖的量子相。我们研究了在外加磁场下，双层三角晶格反铁磁体 \rcs{} 中强关联自旋二聚体的阻挫阵列。在高达 60 T 的磁场下，于 和 处出现了一系列级联磁化平台，并在 附近伴随有微弱反常特征。磁电响应的同步变化遵循平台边界。每个平台的有限斜率以及低至 20 mK 的极低温交流磁化率中零场能隙的缺失，表明 自旋旋转对称性破缺。采用键算符表示处理的最小双层二聚体模型，仅在 对称性被自旋轨道驱动的依赖于键的各向异性显式破缺时，才能重现低磁场序列。在接近饱和时，一个投影三角赝自旋模型通过适度的次近邻相互作用解释了高磁场平台。这些结果表明，源自自旋轨道耦合磁矩的各向异性交换对于稳定 \rcs{} 中的完整平台层级至关重要，而这一机制在先前对基于 Co 的三角双层结构的解释中被忽略了。
引用
@article{arxiv.2601.19882,
title = {Magnetization Plateaus in the Spin-Orbit Coupled Bilayer Triangular Lattice Antiferromagnet Rb2Co2(SeO3)3},
author = {Shengzhi Zhang and Gabriel Silva Freitas and Vivien S. Zapf and Minseong Lee and Wonjune Choi and Shi-Zeng Lin and Tong Chen and Collin Broholm and Xianghan Xu and Robert J. Cava and Eun Sang Choi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.19882},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 7 figures