氢键Mott体系中磁偶极与电偶极的量子无序态
强关联电子
2018-02-07 v1 材料科学
摘要
强烈增强的量子涨落常导致丰富多样的量子无序态。一个代表性例子是液氦，其中氦原子的零点振动阻止了其在低温下固化。在电子的内部自由度中也发现了类似行为。其中最著名的是量子自旋液体（QSL），其中定域自旋高度关联但即使在绝对零度也涨落。最近，自旋与其他自由度的耦合被提出作为一种创新方法来产生更迷人的QSL，例如轨道-自旋液体。然而，此类想法局限于电子的内部自由度。在此，我们证明在氢键有机Mott绝缘体中，定域自旋与氢原子的零点运动（质子涨落）的耦合提供了一类新型QSL。我们发现，朝向氢键有序的发散介电行为被量子质子涨落抑制，导致量子顺电（QPE）态。此外，我们的热输运测量揭示，在进入QPE态时迅速出现具有无能隙自旋激发的QSL态。这些发现表明，量子质子涨落通过电子与质子自由度之间的耦合产生了一种新颖的QSL——磁偶极与电偶极的量子无序态。
引用
@article{arxiv.1703.00324,
title = {Quantum-disordered state of magnetic and electric dipoles in a hydrogen-bonded Mott system},
author = {M. Shimozawa and K. Hashimoto and A. Ueda and Y. Suzuki and K. Sugii and S. Yamada and Y. Imai and R. Kobayashi and K. Itoh and S. Iguchi and M. Naka and S. Ishihara and H. Mori and T. Sasaki and M. Yamashita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00324},
year = {2018}
}
备注
10 pages, 8 figures