Ba3YIr2O9 双钙钛矿相中可能的自旋轨道耦合驱动自旋液体基态
强关联电子
2013-10-28 v3
摘要
我们报道了六方相 Ba3YIr2O9 在 1273K 温度和 8GPa 压力下转变为立方双钙钛矿结构（在环境条件下稳定）。虽然环境压力（AP）合成的样品在 4K 发生长程磁有序，但高压（HP）合成的样品直至 2K 仍未出现有序，这一点由我们的磁化率、热容和核磁共振（NMR）测量所证实。此外，对于 HP 样品，我们的热容数据在 2-10K 温度（T）范围内符合 gamma*T+beta*T3 的形式，其中 Sommerfeld 系数 gamma=10mJ/mol-Ir K2。89Y NMR 频移在 4-120K 范围内无温度依赖性，其自旋 - 晶格弛豫率在 8-45K 范围内随 T 线性变化（高于此温度则与 T 无关）。对两种样品的电阻测量均证实它们具有半导体特性。我们的数据为 Ba3YIr2O9 立方（HP）相中形成基于 5d 电子的无隙量子自旋液体（QSL）提供了证据。在此图像中，热容中的 T 项以及 89Y 1/T1 的线性变化源于自旋子费米面的激发。我们的发现支持了理论建议 [G. Chen, R. Pereira, and L. Balents, Phys. Rev. B 82, 174440 (2010)]，即强自旋轨道耦合可以增强量子涨落，并在双钙钛矿晶格中导致 QSL 态。
引用
@article{arxiv.1210.4355,
title = {Possible spin-orbit driven spin-liquid ground state in the double perovskite phase of Ba3YIr2O9},
author = {Tusharkanti Dey and A. V. Mahajan and R. Kumar and B. Koteswararao and F. C. Chou and A. A. Omrani and H. M. Ronnow},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.4355},
year = {2013}
}
备注
6 pages 5 figures