Nd₂Zr₂O₇中磁矩碎裂的量子起源
强关联电子
2016-10-03 v2
摘要
自旋液体态常被描述为磁有序的反面。然而，最近有人提出，在某些受挫磁体中，磁自由度可能以某种方式"碎裂"，从而导致自旋液体相和有序相的共存。最近的中子散射结果[S. Petit, E. Lhotel, B. Canals, M. Ciomaga Hatnean, J. Ollivier, H. Muttka, E. Ressouche, A. R. Wildes, M. R. Lees, and G. Balakrishnan, Nat. Phys. 12, 746 (2016)]表明这一图景可能在烧绿石磁体Nd₂Zr₂O₇中实现。这些观测显示了库仑自旋液体的特征捏点与"全进全出"有序态的布拉格峰同时出现。在此，我们在最近邻交换的量子模型框架下解释了这种表观磁矩碎裂的量子起源。该模型能够同时捕捉基态有序和有限能量处的捏点。观测到的碎裂源于Nd³⁺离子波函数的异常对称性质与磁自由度运动方程结构的结合。我们的分析结果表明Nd₂Zr₂O₇临近U(1)自旋液体相，是观测磁系统中希格斯相变的有力候选者。
引用
@article{arxiv.1605.02392,
title = {The quantum origins of moment fragmentation in Nd2Zr2O7},
author = {Owen Benton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02392},
year = {2016}
}
备注
6 pages, 4 figures. Published version. Results added for Curie-Weiss temperature and ordered moment and expanded discussion of equations of motion in terms of the Helmholtz decomposition