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由 Mg$^{2+}$ 掺杂诱导的 Kitaev 材料 Na$_{3}$Co$_{2}$SbO$_{6}$ 中的自旋无序态

强关联电子 2025-05-14 v1

摘要

由于占据主导地位的 Kitaev 交换相互作用,钴酸盐 Na3_{3}Co2_{2}SbO6_{6} 被认为接近 Kitaev 量子自旋液体 (QSL)。本文通过用 Mg2+^{2+} 取代 Co2+^{2+} 来研究 Na3_{3}Co2_{2}SbO6_{6} 的磁学稀释和化学压力效应,综合结构、光学、磁学和热力学测量。未观察到结构相变,所有掺杂水平的带隙保持不变。结合磁学和热力学测量,我们发现随着 Mg 掺杂水平的增加,抗磁相变温度不断被抑制,并在 x=0.2x=0.2 时完全消失。有趣的是,当掺杂水平 xx 大于 0.2 时,未检测到长程磁有序或自旋玻璃态,比热在零场下表现出剩余的线性项。所有特征表明 Na3_{3}(Co2x_{2-x}Mgx_{x})SbO6_{6} 系统进入一种新型的自旋无序态 (NSD)。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.17948,
  title  = {Spin disorder state induced by Mg$^{2+}$ doping in a Kitaev material Na$_{3}$Co$_{2}$SbO$_{6}$},
  author = {Jinou Dong and Xueqin Zhao and Lingfeng Xie and Xun Pan and Haoyuan Tang and Zhicheng Xu and Guoxiang Zhi and Chao Cao and Xiaoqun Wang and Fanlong Ning},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17948},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 8 figures, submitted to PRB