偶极自旋冰中基于链的有序与量子自旋液体
强关联电子
2015-09-16 v2
摘要
近期关于自旋冰材料 Dy2Ti2O7 的实验表明，其经典库仑自旋液体态特征的 Pauling“冰熵”可能在低温下丧失 [D. Pomaranski et al., Nature Phys. 9, 353 (2013)]。然而，尽管经过近二十年的深入研究，自旋冰的平衡基态性质仍不确定。在此，我们探讨了长程偶极相互作用 D、短程交换相互作用以及量子涨落如何共同决定偶极自旋冰的基态。我们确定了一种新的组织原则，即有序基态是从一组“链态”中选取的，在这些态中偶极相互作用被指数屏蔽。利用量子和经典 Monte Carlo 模拟，我们建立了作为量子隧穿 和温度 函数的相图，并发现仅需非常小的 即可稳定量子自旋液体基态。我们讨论了这些结果对 Dy2Ti2O7 的启示。
引用
@article{arxiv.1410.0451,
title = {Of chain-based order and quantum spin liquids in dipolar spin ice},
author = {Paul McClarty and Olga Sikora and Roderich Moessner and Karlo Penc and Frank Pollmann and Nic Shannon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.0451},
year = {2015}
}
备注
24 pages