Dy$_2$Ti$_2$O$_7$自旋冰中的Pauling熵、亚稳性与平衡
强关联电子
2018-08-15 v1 材料科学
摘要
确定经典自旋冰材料DyTiO中Pauling熵相对于热力学第三定律的归宿，已成为理解冰规则态普遍存在性与稳定性的重要检验案例。自旋冰的标准模型——偶极自旋冰模型——预测在 K 处存在有序化转变，但Pomaranski 近期的实验表明在高达 K 的温度下熵在长时间尺度上恢复，该温度远高于理论相容范围。利用在中低温及长时间尺度（ K s 与 K s 分别）下对若干同位素富集样品的中子散射与比热测量，我们发现冰规则关联或自旋熵减少的无证据。中子结构因子高分辨率模拟显示，自旋关联在所有温度下仍由偶极自旋冰模型很好描述。进一步，经仔细考量超精细贡献，我们得出结论：Ramirez 最初的熵测量终究基本正确——该研究采用的短时弛豫方法由于贡献相消给出了平衡自旋冰熵的合理准确估计。
引用
@article{arxiv.1804.08970,
title = {Pauling entropy, metastability and equilibrium in Dy$_2$Ti$_2$O$_7$ spin ice},
author = {S. R. Giblin and M. Twengström and L. Bovo and M. Ruminy and M. Bartkowiak and P. Manuel and J. C. Andresen and D. Prabhakaran and G. Balakrishnan and E. Pomjakushina and C. Paulsen and E. Lhotel and L. Keller and M. Frontzek and S. C. Capelli and O. Zaharko and P. A. McClarty and S. T. Bramwell and P. Henelius and T. Fennell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08970},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 7 figures