烧绿石磁体 Tb2Ti2O7 中自旋冰关联的温度与磁场依赖性
强关联电子
2015-06-18 v1
摘要
我们对单晶 Tb2Ti2O7 中归因于冻结反铁磁自旋冰态的倒易空间 (1/2,1/2,1/2) 位置的漫磁散射进行了参数化研究。我们的高分辨率中子散射测量表明，弹性 (-0.02 meV < E < 0.02 meV) (1/2,1/2,1/2) 散射在 ~275 mK 以下显著增强，并与大部分布里渊区中 ~0.06-0.08 meV 自旋能隙的打开相关联。伴随的低能磁自旋激发色散较弱，且在 80 mK 时似乎在 (1/2,1/2,1/2) 波矢附近软化。275 mK 处相变的性质具有许多自旋玻璃行为的特征，这与交流磁化率测量结果一致。沿 [1-10] 方向施加 0.075 T 的磁场会破坏 (1/2,1/2,1/2) 弹性散射，揭示了这种短程有序基态的脆弱性。我们构建了 Tb2Ti2O7 在 [1-10] 方向磁场下的修正 H-T 相图，其中包含了该冻结自旋冰区域以及先前已知在相对较大磁场中诱导的反铁磁长程序。对同一晶体的比热测量揭示了在 Tc~450 mK 处存在一个尖锐的反常，而在 ~275 mK 附近没有相变迹象。我们得出结论，较高温度的比热峰与磁有序无关，而可能是其他非磁关联的信号。
引用
@article{arxiv.1312.0847,
title = {Temperature and Magnetic Field Dependence of Spin Ice Correlations in the Pyrochlore Magnet Tb2Ti2O7},
author = {K. Fritsch and E. Kermarrec and K. A. Ross and Y. Qiu and J. R. D. Copley and D. Pomaranski and J. B. Kycia and H. A. Dabkowska and B. D. Gaulin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.0847},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 7 figures