自旋阻塞：受阻挫磁体中量子涨落诱导的玻璃态
强关联电子
2015-09-03 v1
摘要
自从在稀磁系统中发现自旋玻璃以来，对其研究主要集中在将随机性和缺陷作为驱动机制的理解上。同样的范式也被用于解释在密集受阻挫系统中发现的玻璃态。然而，最近有理论提出，不同的机制（如量子涨落和拓扑特征）可能会在远离传统稀疏极限的无缺陷自旋系统中诱导出玻璃态。在此，我们报告了在受阻挫磁体接近纯净极限附近存在一种玻璃态的实验证据，我们将其称为“自旋阻塞”，该状态对低浓度缺陷不敏感。我们研究了杂质对 SrCr9pGa12-9pO19 (SCGO(p)) 的影响，这是一种高度受阻挫的磁体，其中磁性 Cr3+ (s=3/2) 离子形成准二维双锥体三角形系统。我们的实验数据表明，随着非磁性 Ga3+ 杂质浓度的改变，存在两种不同的玻璃态相：在高磁浓度区域 (p>0.8) 存在一种独特的奇异玻璃态，我们称之为“自旋阻塞”；而在较低磁浓度区域 (p<0.8) 则表现为团簇自旋玻璃。这一观察结果表明，自旋阻塞为理解密集受阻挫磁体中各类玻璃态提供了一个独特的视角。
引用
@article{arxiv.1509.00829,
title = {Spin Jam: a quantum-fluctuation-induced glassy state of a frustrated magnet},
author = {Junjie Yang and Anjana Samarakoon and Sachith Dissanayake and Hiroaki Ueda and Israel Klich and Kazuki Iida and Daniel Pajerowski and Nicholas P. Butch and Q. Huang and John R. D. Copley and Seung-Hun Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.00829},
year = {2015}
}
备注
Published as Proc. Natl. Acad. Sci. USA, doi:10.1073/pnas.1503126112