具有 Anderson 局域化人工自旋-1/2 的钙钛矿中的量子磁性
强关联电子
2018-03-21 v1
摘要
自旋-1/2 磁体几何阻挫晶格中的量子磁性性质，如量子自旋液体或固体及其相关的自旋分数化，被认为是开发物质新相的关键。本文证明了在具有受控无序的钙钛矿材料中，观测通常在自旋-1/2 磁体几何阻挫晶格中发现的量子磁性性质的可行性。研究发现，在简单钙钛矿 CaRuO3 中，由于 Ru 离子被 Co 离子化学取代而产生的受控化学无序，创造了人工自旋-1/2 的随机原型构型，该构型在最近邻及较远离子之间形成二聚体对。利用 Anderson 局域化表述分析了 Co 杂质在 Ru 基体中的局域化。由于 Co 杂质的局域化，人工自旋-1/2 的二聚体在低温下表现出单态到三态的激发，且没有任何有序的自旋关联。随着二聚体对在高温下断裂并产生自由涨落的分数化自旋，局域化的有能隙激发演变为无能隙准连续谱。这些性质共同暗示了一种与共振价键系统具有强烈相似性的新量子磁态。
引用
@article{arxiv.1803.07440,
title = {Quantum Magnetic Properties in Perovskite with Anderson Localized Artificial Spin-1/2},
author = {J. Gunasekera and A. Dahal and Y. Chen and J. Rodriguez and L. Harriger and S. Thomas and T. Heitmann and V. Dugaev and A. Ernst and D. K. Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.07440},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 6 figures