kagome晶格中的自旋液体与无穷小无序驱动的团簇自旋玻璃
强关联电子
2017-03-23 v1 无序系统与神经网络
统计力学
摘要
在团簇方法框架内，我们研究了Ising kagome晶格中几何阻挫(GF)与键无序之间的相互作用。该模型考虑了反铁磁(AF)短程耦合和长程团簇间无序相互作用。使用复本形式论得到一个有效的单团簇模型，并通过精确对角化分析其热力学。我们发现GF的存在可在非常低的无序水平下引入团簇冻结。该系统表现出熵平台，随后在接近冻结温度处出现大的熵降。在此情形下，自旋液体(SL)行为阻止了传统的长程有序，但无穷小无序从多重简并的SL区中选出未补偿的团簇态，增强了团簇间无序耦合并带来团簇自旋玻璃态。总之，我们的结果表明SL态与低水平无序相结合能够激活小团簇，为几何阻挫材料中的冻结过程提供超敏感性，并在玻璃态稳定中扮演关键角色。我们提出这一物理机制可能存在于若干几何阻挫材料中。特别地，我们结合近期对Ising kagome化合物CoMg(OH)Cl的实验研究讨论了我们的结果。
引用
@article{arxiv.1702.05048,
title = {Spin liquid and infinitesimal-disorder-driven cluster spin glass in the kagome lattice},
author = {M. Schmidt and F. M. Zimmer and S. G. Magalhaes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05048},
year = {2017}
}