Kagome Ice Ho3Mg2Sb3O14 中的量子自旋碎裂
强关联电子
2021-11-18 v1
摘要
实现纠缠磁态的一条有前景的途径是将几何阻挫与量子隧穿效应相结合。自旋冰材料是阻挫的典型例子，而横向磁场中的伊辛自旋是量子隧穿最简单的多体模型。在此，我们展示三脚架 kagome 晶格材料 Ho3Mg2Sb3O14 将冰状磁简并性与由 Ho3+ 基态双重态的本征分裂产生的量子隧穿项结合起来，实现了受阻挫的横向伊辛模型。利用中子散射和热力学实验，我们观测到在 T*~0.32 K 发生对称性破缺转变，进入一个具有三个奇特之处的显著量子态：连续磁激发谱直至 T~0.12K；冰状态的宏观简并；以及自旋碎裂为周期和非周期分量，并受量子涨落强烈影响。我们的结果确立 Ho3Mg2Sb3O14 在 kagome 晶格上实现了自旋碎裂态，其本征量子动力学由均匀横向场产生。
引用
@article{arxiv.1806.04081,
title = {Quantum Spin Fragmentation in Kagome Ice Ho3Mg2Sb3O14},
author = {Zhiling Dun and Xiaojian Bai and Joseph A. M. Paddison and Nicholas P. Butch and Clarina D. Cruz and Matthew B. Stone and Tao Hong and Martin Mourigal and Haidong Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.04081},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 5 figures in the main text, 4 figures in the Appendix