非磁性离子位点无序对自旋-1/2 等边三角形晶格反铁磁体量子磁性的影响
强关联电子
2022-03-30 v1
摘要
为研究非磁性离子位点无序如何影响自旋-1/2 等边三角形晶格反铁磁体 Ba3CoSb2O9 的量子磁性，我们在 Ba 位掺 Sr 的单晶样品 Ba2.87Sr0.13CoSb2O9 上进行了 DC 与 AC 磁化率、比热、弹性及非弹性中子散射测量。结果表明，Ba2.87Sr0.13CoSb2O9 表现为：(i) 分别在 2.7 K 和 3.3 K 发生两步磁转变；(ii) 零场下可能的倾斜 120 度自旋结构，其有序磁矩减小为 1.24{\mu}B/Co；(iii) 对于 H // ab 面和 H // c 轴均存在一系列自旋态转变，其中 H // ab 面时与上-上-下相相关的磁化平台特征被显著抑制；(iv) 零场下仅有一个带隙模式的非弹性中子散射谱，在 9 T 时分裂为一个无隙模式和一个带隙模式。所有这些特征均不同于母体化合物 Ba3CoSb2O9 中所观察到的，说明非磁性离子位点无序（Sr 掺杂）对磁性的作用复杂，超出了传统预期的交换相互作用随机化。我们提出额外效应包括量子自旋涨落增强以及通过局域结构畸变引入的可能空间各向异性。
引用
@article{arxiv.2108.08893,
title = {Non-magnetic ion site disorder effects on the quantum magnetism of a spin-1/2 equilateral triangular lattice antiferromagnet},
author = {Q. Huang and R. Rawl and W. W. Xie and E. S. Chou and V. S. Zapf and X. X. Ding and C. Mauws and C. R. Wiebe and E. X. Feng and H. B. Cao and W. Tian and J. Ma and Y. Qiu and N. Butch and H. D. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.08893},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 10 figures