Ho$_2$Ti$_2$O$_7$薄膜中自旋冰物理的修饰
强关联电子
2019-08-21 v2
摘要
我们针对生长在钇稳定氧化锆衬底上的HoTiO薄膜，广泛研究了衬底取向、应变、化学计量比和缺陷对自旋冰物理的影响。我们发现不同取向的生长会在薄膜中产生不同的应变状态。所有薄膜的弛豫部分均表现出相似的c轴晶格参数，且一致大于块体值10.10 \AA。透射电子显微镜显示薄膜中存在反位无序和生长缺陷，但未观察到填隙现象。无序程度取决于生长取向，(110)薄膜无序最少。1.8 K下的磁化测量显示所有取向均具有与自旋冰相关的预期磁各向异性和饱和磁化强度值；比较面内与面外方向时可明显看出形状各向异性。值得注意的是，仅(110)取向的薄膜展现出标志性的自旋冰磁化平台态，尽管其清晰度不如单晶中观察到的平台。在有序度更高的(111)取向薄膜上的中子散射图谱显示了块体材料中先前观察到的Q=0相，但产生平台态的Q=X相仍难以捕捉。我们得出结论：薄膜中的自旋冰物理被缺陷和应变所修饰，导致关联驱动系统进入自旋冰态的温度降低。
引用
@article{arxiv.1805.06565,
title = {Modification of Spin Ice Physics in Ho$_2$Ti$_2$O$_7$ Thin Films},
author = {Kevin Barry and Biwen Zhang and Naween Anand and Yan Xin and Arturas Vailionis and Jennifer Neu and Colin Heikes and Charis Cochran and Haidong Zhou and Y. Qiu and William Ratcliff and Theo Siegrist and Christianne Beekman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.06565},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 8 figures