离子氢键无序诱导的双六方形氢氧化物 CuSn(OH)$_6$ 中的自旋液体模拟

面向六方形晶格由边共享的四面体组成, 是强松弛磁性的主要候选主机, 但相对较少有六方形松弛材料被调查。 在双六方形氢氧化物 CuSn(OH)$_6$ 中, Cu$^{2+}$ 量子自旋的磁力学松弛部分通过强Jahn-Teller畸变得到缓解。尽管如此, 该系统在45 mK以下仍无长程磁有序迹象, 取而代之的是在比热和磁化率中出现较宽的热力学异常, 指示出现短程动力学自旋关联 - 这类行为典型于量子自旋液体。我们提议, 这种自旋液体类似状态的异常鲁棒性源于量子自旋$S=\frac{1}{2}$的量子涨落、高度畸变的六方形 Cu$^{2+}$ 亚晶格中的残余松弛, 以及相关氢离子无序的共同作用。类似于 YbMgGaO$_4$ 和赫伯茨斯基石中由无序引起的自旋液体模仿, 氢离子无序通过引入磁交换相互作用网络的随机性来破坏长程磁有序。然而, 与磁亚晶格上的固定取代配位无序不同, 氢离子无序可以通过压力驱动的氢离子有序相变来原理可调节, 这为更好地理解磁体背景下无序对磁基态影响提供了可能。