稀土硫族化物：一类庞大的三角晶格自旋液体候选材料家族
强关联电子
2018-10-02 v2 材料科学
超导电性
摘要
受阻挫量子磁体有望承载量子自旋液体(QSL)等许多奇异量子自旋态，并在现代凝聚态物理中引起了广泛关注。三角晶格自旋液体候选材料 YbMgGaO 的发现激发了对具有强自旋轨道耦合的稀土基受阻挫磁体的日益关注。本文报道了一大类稀土硫族化物 AReCh（A = 碱金属或一价离子，Re = 稀土，Ch = O、S、Se）的合成与表征。该家族化合物与 YbMgGaO 具有相同结构（Rm），反铁磁耦合的稀土离子形成完美的三角层，并沿 轴良好分离。对 NaYbO、NaYbS 和 NaYbSe 单晶与多晶的比热和磁化率测量显示，直至 50mK 均未发生结构或磁转变。该家族作为已知 QSL 候选材料中结构和化学式最简单者，消除了 YbMgGaO 中可能的交换无序问题。更令人振奋的是，家族成员丰富的多样性允许可调的带隙、可变的交换耦合以及许多其他优势。这使该家族成为 QSL 基础研究及其潜在应用的理想平台。
引用
@article{arxiv.1809.03025,
title = {Rare-earth chalcogenides: A large family of triangular lattice spin liquid candidate},
author = {Weiwei Liu and Zheng Zhang and Jianting Ji and Yixuan Liu and Jianshu Li and Xiaoqun Wang and Hechang Lei and Gang Chen and Qingming Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03025},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 4 figures; The updated supplementary materials (10 pages) can be found at http://cpl.iphy.ac.cn/fileup/0256-307X/PDF/0256-307X-2018-35-11-117501-Suppl.pdf