烧绿石XY反铁磁体中由虚晶体场涨落导致的有序

在真实材料中，无序导致有序(order by disorder)的确凿证据很少。或许已提出的最强案例是烧绿石XY反铁磁体Er2Ti2O7，其基态选择是通过量子涨落诱导的无序导致有序而进行的。这一识别假定了虚晶体场涨落效应的微小，而后者可提供一条选择基态的替代路径。在此我们表明，这种由虚晶体场涨落导致的有序不仅显著，而且与量子涨落效应相当。进一步，我们认为稀土磁体中普遍存在的更高多极相互作用可急剧增强该效应。从这些多极相互作用的简化双线性-双二次模型中，我们结合强耦合微扰理论和随机相近似，展示了虚晶体场涨落在Er2Ti2O7中如何显现。我们发现，当双线性和双二次耦合相当时，实验观测到的psi2态确实被选出，并且实验测量的激发能隙可以被重现，同时与整个实验自旋波激发谱保持一致。最后，我们评论了这一情景的可能检验，并讨论了其对稀土磁体中其他无序导致有序候选者的启示。