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原子薄磁体临界性量子噪声光谱

介观与纳米尺度物理 2024-08-16 v2 量子物理

摘要

动态临界涨落在磁性材料中编码了关于相关临界指数的重要信息。利用金刚石中的氮空位中心,我们实现 T2T_2 (自旋失效) 噪声磁计来研究 2D 石墨烯磁体 CrSBr 的临界动力学。通过分析接近临界涨落特征相关时间 τc\tau_c 上的 NV 失效,我们提取了相关长度的临界指数 ν\nu。我们的结果偏离 Ising 预测,凸显了 2D CrSBr 中长程偶极相互作用的作用。此外,分析相关长度的发散性,暗示了 CrSBr 在 TCT_C 附近的一个温度窗口中可能存在 2D-XY 临界性,其中静止磁域不存在。我们的工作为在 2D 材料中定量分析临界标度行为的 T2T_2 噪声磁计提供了首次示例。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.05614,
  title  = {Quantum Noise Spectroscopy of Criticality in an Atomically Thin Magnet},
  author = {Mark E. Ziffer and Francisco Machado and Benedikt Ursprung and Artur Lozovoi and Aya Batoul Tazi and Zhiyang Yuan and Michael E. Ziebel and Tom Delord and Nanyu Zeng and Evan Telford and Daniel G. Chica and Dane W. deQuilettes and Xiaoyang Zhu and James C. Hone and Kenneth L. Shepard and Xavier Roy and Nathalie P. de Leon and Emily J. Davis and Shubhayu Chatterjee and Carlos A. Meriles and Jonathan S. Owen and P. James Schuck and Abhay N. Pasupathy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05614},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages main text, 4 main text figures, 26 pages Supplementary Materials, 13 Supplementary figures