自旋冰Ho$_2$Ti$_2$O$_7$中的单极与偶极弛豫
强关联电子
2021-06-23 v1
摘要
当简并态被大能垒分隔时，趋近热平衡的过程可能足够缓慢，以至于物理性质由热化过程而非平衡态决定。对热化的探索推动了实验边界，并为影响稳态动力学及实现固态量子纠缠前景的原子尺度关联与过程提供了新颖见解。我们基于频率依赖磁化率测量以及对场淬灭实时原子尺度响应的中子衍射研究，呈现了HoTiO中磁弛豫的综合性研究。这些实验覆盖近十个数量级的时间尺度，揭示了在不同温度区间占主导的两种 distinct 弛豫过程。在低温（0.6K<T<1K）下，磁弛豫与单极沿外加场方向穿过自旋冰真空的运动相关。弛豫时间随冷却增加表明单极电导率降低，由单极浓度与迁移率下降驱动，如同半导体中一样。在较高温度（1K<T<2K）下，磁弛豫与单极束缚态的重新取向相关，此时系统接近单自旋隧穿区间。自旋分数化因而直接在弛豫动力学中暴露出来。
引用
@article{arxiv.2011.06477,
title = {Monopolar and dipolar relaxation in spin ice Ho$_2$Ti$_2$O$_7$},
author = {Yishu Wang and T. Reeder and Y. Karaki and J. Kindervater and T. Halloran and N. Maliszewskyj and Yiming Qiu and J. A. Rodriguez and S. Gladchenko and S. M. Koohpayeh and S. Nakatsuji and C. Broholm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06477},
year = {2021}
}