边缘无序在三角晶格反铁磁体YbZn$_2$GaO$_5$中的研究
强关联电子
2025-07-18 v1
摘要
我们利用无穀弹性中子散射（INS）研究了 Yb 离子在三角晶格稀土基反铁磁体 YbZnGaO 中的晶体场（CEF）激发。观察到来自基态Kramers双极的三个CEF激发，每个激发均显示出超过仪器分辨率的显著展宽。结合温度依赖的INS和中子粉末衍射，我们识别出这种展宽的显著静态贡献，并将其归因于由于 Ga/Zn 位点混合导致的 Yb 离子异构配位。中子粉末衍射的Rietveld细化表明，35% 的 Ga 位于 Zn 位点，60% 的 Zn 位于 Ga 位点。我们通过针对CEF哈密顿量的点电荷模型表明，Yb 离子的异构配位导致CEF峰展宽。第一性原理计算表明，随机的 Ga/Zn 分布可产生中子衍射观察到的 YbO 八面体变形。由于所述异构性也适用于交换相互作用，我们的结果表明无序是解释 YbZnGaO 中异常磁性的重要因素，包括宽低能磁激发和在 0.3K 以下无磁有序现象。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.12592,
title = {Quenched Disorder in the Triangular Lattice Antiferromagnet YbZn$_2$GaO$_5$},
author = {Leshan Zhao and Tong Chen and Matthew B. Stone and Qiang Zhang and Colin L. Sarkis and S. M. Koohpayeh and Collin Broholm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12592},
year = {2025}
}