自旋冰中磁碎片化的观测
强关联电子
2016-03-17 v1 材料科学
摘要
从多体系统中涌现的分数化激发揭示了丰富的物理和概念，从通过分数量子霍尔效应揭示的二维电子系统中的复合费米子，到反铁磁链中的自旋子，以及更近期石墨烯中狄拉克电子的分数化和自旋冰中的磁单极子。更令人惊讶的是自由度本身的碎片化，导致共存且先验独立的基态。这一令人困惑的现象最近在自旋冰的背景下被提出，其中磁矩场可以碎片化，从而产生双重基态，该基态由涨落的自旋液体（即所谓的库仑相）叠加在磁单极子晶体之上构成。在此，我们通过中子散射测量表明，这种碎片化发生在自旋冰候选材料 NdZrO 中。我们观测到了由单极子结晶诱导的反铁磁序与具有铁磁关联的涨落态的惊人共存。在实验上，这种碎片化通过磁布拉格峰（有序相的特征）与 pinch point pattern（库仑相的特征）的叠加得以显现。这些结果凸显了碎片化概念在描述同时有序且涨落的体系物理中的相关性。
引用
@article{arxiv.1603.05008,
title = {Observation of magnetic fragmentation in spin ice},
author = {S. Petit and E. Lhotel and B. Canals and M. Ciomaga-Hatnean and J. Ollivier and H. Mutka and E. Ressouche and A. R. Wildes and M. R. Lees and G. Balakrishnan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05008},
year = {2016}
}
备注
accepted in Nature Physics