稀土三角反磁体 SmTa$_7$O$_{19}$ 中的量子自旋液基态

稀土元素构成的几何受阻三角形磁性材料因强自旋轨道耦合与晶体电场 (CEF) 之间的复杂相互作用，常常导致有效的自旋 1/2 自由度，从而在低温下促进强量子消落 (QSL)，因此为稳定 QSL 基态提供了优良途径。我们对一块多晶体 $\text{SmTa}_7\text{O}_{19}$ 样品进行了研究，通过粉末 X 射线衍射 (XRD)、X 射线吸收光谱 (XAS)、直流和交流磁化率、$M$ 与 $H$ 等温线、比热和 $\mu$SR measurements measurements（$\mu$SR）测量，探讨其基态磁性质。综合的结构和电子研究揭示了 Sm$^{3+}$ 在 $ab$ 平面上形成边共享等边三角形晶格。直流、交流磁化率和比热测量表明，$\text{SmTa}_7\text{O}_{19}$ 在最低温度 50 mK 仍无长程磁有序相变。零场 (ZF)-$\mu$SR 研究强有力地否定了该基态是否存在长程磁有序或部分自旋冻结，至少在 30 mK 以下。ZF 铭子自旋松弛速率在 50~20 K 之间轻微随温度变化，低于约20 K 时迅速上升，并在 2~30 mK 之间饱和，这被归因于 QSL 系统的特征信号。进一步的纵向场 (LF)-$\mu$SR 测量在 0.1 K 下揭示了磁基态的动力学特性。此外，我们的高场比热数据表明该化合物的自旋激发无能隙。