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缓慢冷却下 kagome 自旋冰中电荷缺陷的非平衡生成

统计力学 2024-06-18 v2

摘要

kagome 自旋冰是高度受阻磁体的典型例子之一。kagome 自旋冰中的有效磁自由度是 residing 于共享角三角形的二维网络上的 Ising 自旋。由于强烈的几何受阻,kagome 晶格上最近邻反铁磁相互作用产生了由冰规则表征的宏观数量简并经典基态。低温下的基本激发是违背冰规则并相对于背景携带额外净磁荷的缺陷三角形。我们执行大规模 Glauber 动力学模拟以研究缓慢冷却下 kagome 冰的非平衡动力学。我们展示了对于代数冷却协议这一类,残余电荷缺陷的密度表现出对淬火速率的幂律依赖。数值结果被基于反应动力学理论的电荷缺陷速率方程很好地描述。由于 kagome 冰相的弛豫时间保持有限,不存在如 Kibble-Zurek 情景中的动力学冻结。相反,我们展示该幂律行为源于在冷却进程后期随时间代数衰减的热激发。还讨论了其他自旋冰系统淬火动力学的相似与不同之处。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.17036,
  title  = {Nonequilibrium generation of charge defects in kagome spin ice under slow cooling},
  author = {Zhijie Fan and Gia-Wei Chern},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17036},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 4 figures