横向场Ising模型材料CoNb$_2$O$_6$的单离子性质

J. A. Ringler; A. I. Kolesnikov; K. A. Ross

doi:10.1103/PhysRevB.105.224421

横向场Ising模型材料CoNb$_2$O$_6$的单离子性质

强关联电子 2022-07-13 v1

作者: J. A. Ringler , A. I. Kolesnikov , K. A. Ross

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摘要

CoNb $_2$ O $_6$ 是少数已知在其量子临界点附近近似一维横向场Ising模型(1D-TFIM)的材料之一。已推断Co $^{2+}$ 充当伪自旋1/2,具有很大程度上类Ising的各向异性交换相互作用,从而实现TFIM。然而,已知CoNb $_2$ O $_6$ 在远离量子临界点的横向磁场下会偏离理想TFIM,这需要在微观伪自旋1/2哈密顿量中考虑额外的各向异性、依赖键(Kitaev类)项。这些项预计部分受单离子物理控制,即伪自旋1/2角动量双重态的波函数。在此,我们展示了针对CoNb $_2$ O $_6$ 的非弹性中子散射测量与电子顺磁共振谱的结果,首次阐明了其中Co $^{2+}$ 的单离子物理。我们发现该系统可由一个中等自旋轨道耦合哈密顿量很好地描述,其基态为具有各向异性 $g$ 张量的良好孤立Kramers双重态。我们给出了该双重态的近似波函数,预期其将有助于各向异性交换相互作用的理论研究。

关键词

横向场Ising模型 CoNb$_2$O$_6$ 单离子物理非弹性中子散射电子顺磁共振 Kramers双重态

引用

@article{arxiv.2205.05130,
  title  = {Single-ion properties of the transverse-field Ising model material CoNb$_2$O$_6$},
  author = {J. A. Ringler and A. I. Kolesnikov and K. A. Ross},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05130},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 6 figures

横向场Ising模型材料CoNb$_2$O$_6$的单离子性质

摘要

关键词

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