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关联反铁磁体中三态 Potts 向列性的应变调控

强关联电子 2024-01-18 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

电子向列性是一种自发破缺旋转对称性的状态,已成为许多强关联材料的常见特征。一个被广泛研究的例子是在四方铁磷化物中发现的 Ising 向列性及其与超导的相互作用。由于晶体固体中的向列指向矢受底层晶体对称性限制,近期识别出的具有三重旋转(C3_3)对称性的量子材料体系为研究具有三态 Potts 特征的向列序提供了新平台。在此,我们报道了在之字形反铁磁绝缘体 FePSe3_3 中对三态 Potts 向列性的可逆应变控制。通过光学线性二向色性探测向列性,我们展示了通过单轴应变实现向列指向矢的 2π/32{\pi}/3π/2{\pi}/2 旋转。向列相变的性质亦可被调控,使其经历平滑跨接转变、Potts 向列转变或 Ising 向列翻转转变。进一步的弹热测量显示出两个耦合相变的迹象,表明该向列相是源于反铁磁性的残余序。利用原位应变调控向列序的能力进一步使得向列磁化率的提取成为可能,其在磁有序温度附近表现出发散行为,这一点得到了线性二向色性和弹热测量的一致印证。我们的工作指出了一种在有三态 Potts 特征的关联材料中主动调控和探索向列性的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.08734,
  title  = {Strain Tuning Three-state Potts Nematicity in a Correlated Antiferromagnet},
  author = {Kyle Hwangbo and Elliott Rosenberg and John Cenker and Qianni Jiang and Haidan Wen and Di Xiao and Jiun-Haw Chu and Xiaodong Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08734},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 5 figures, 6 additional figures. Added elastocaloric measurements and text describing them along with edits. Resubmission on January 17th