烧绿石磁体 Gd2Ti2O7 和 Gd2Sn2O7 的自旋液体动力学

利用电子自旋共振在 1.3 - 30 K 的温度范围内探测了两种高度阻挫的烧绿石磁体 Gd2Ti2O7 和 Gd2Sn2O7 的自旋液体相。在这两种化合物中，在居里 - 外斯温度 $\Theta_{CW} \sim 10$ K 以下，吸收线偏离了顺磁位置 $\nu =\gamma H$，这表明激发谱中存在能隙打开。当冷却至 1.3 K（高于有序化转变温度 $T_N \sim 1.0$ K）时，共振谱转变为宽激发带，其中 Gd2Ti2O7 的能隙约为 $\Delta \sim 26$ GHz (1.2 K)，Gd2Sn2O7 的能隙约为 18 GHz (0.8 K)。能隙随外磁场线性增加。对于 Gd2Ti2O7，该分支与 Gd2Sn2O7 中不存在的一条额外的近乎顺磁的谱线共存。这些在自旋液体态中预先形成的具有能隙的低能激发，可被解释为由单离子各向异性分裂的集体自旋模式。