SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$高压反铁磁相中的自旋波与三维性

E. Fogh; G. Giriat; M. E. Zayed; A. Piovano; M. Boehm; P. Steffens; I. Safiulina; U. B. Hansen; S. Klotz; J. -R. Soh; E. Pomjakushina; F. Mila; B. Normand; H. M. Rønnow

doi:10.1103/PhysRevLett.133.246702

SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$高压反铁磁相中的自旋波与三维性

强关联电子 2025-01-14 v3

作者: E. Fogh , G. Giriat , M. E. Zayed , A. Piovano , M. Boehm , P. Steffens , I. Safiulina , U. B. Hansen , S. Klotz , J. -R. Soh , E. Pomjakushina , F. Mila , B. Normand , H. M. Rønnow

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

量子磁性材料可以为量子多体物理中的范式模型提供明确的实现。在此背景下,SrCu $_2$ (BO $_3$ ) $_2$ 是理想阻挫自旋二聚体的Shastry-Sutherland模型(SSM)的忠实实现,甚至随压力显示出其几个量子磁相。我们在5.5 GPa和4.5 K下对SrCu $_2$ (BO $_3$ ) $_2$ 进行了非弹性中子散射(INS)测量,观察到表征高压反铁磁相的自旋波。实验谱可以通过在具有层间相互作用的SSM上的线性自旋波计算很好地描述,该相互作用被精确确定为 $J_c = 0.053(3)$ meV。 $J_c$ 的存在表明在理论模型中需要考虑SrCu $_2$ (BO $_3$ ) $_2$ 的三维性质,即使在较低压力下也是如此。我们发现面内相互作用之比 $J'/J = 1.8(2)$ 与较低压力相比发生了剧烈变化,我们推断这是由二聚体耦合 $J$ 的急剧下降驱动的。我们的结果突显了高压INS实验在量子磁性材料上开辟的广阔前景。

关键词

自旋波 Shastry-Sutherland模型 SrCu2(BO3)2 反铁磁相高压非弹性中子散射三维性

引用

@article{arxiv.2406.17546,
  title  = {Spin waves and three-dimensionality in the high-pressure antiferromagnetic phase of SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$},
  author = {E. Fogh and G. Giriat and M. E. Zayed and A. Piovano and M. Boehm and P. Steffens and I. Safiulina and U. B. Hansen and S. Klotz and J. -R. Soh and E. Pomjakushina and F. Mila and B. Normand and H. M. Rønnow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.17546},
  year   = {2025}
}

备注

Main text + supplemental material

SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$高压反铁磁相中的自旋波与三维性

摘要

关键词

引用

备注

相关论文