二维正方晶格S=1/2反铁磁体Cu(pz)₂(ClO₄)₂
强关联电子
2010-07-15 v1
摘要
我们通过比热测量、中子衍射和冷中子谱学，对二维S=1/2正方晶格反铁磁体Cu(pz)₂(ClO₄)₂（pz表示吡嗪——C₄H₄N₂）进行了实验研究。通过比热测量确定了垂直于和平行于正方晶格平面的磁场下磁有序温度的磁场依赖性，显示出相同的场-温度相图。这表明Cu(pz)₂(ClO₄)₂中的自旋各向异性很小。有序反铁磁结构是共线排列，磁矩沿晶格b轴或c轴方向。零场下估算的有序磁矩为m₀=0.47(5)μ_B，远小于可用的单离子磁矩。这证明了Cu(pz)₂(ClO₄)₂有序磁相中存在强量子涨落。垂直于正方晶格平面施加的磁场使反铁磁有序矩增加到m₀=0.93(5)μ_B（在μ₀H=13.5T时），表明磁场抑制了量子涨落。中子谱学揭示了反铁磁区中心存在有能隙的自旋激发，这可以通过略微各向异性的最近邻交换耦合来解释，其参数为J₁^{xy}=1.563(13)meV和J₁^z=0.9979(2)J₁^{xy}。
引用
@article{arxiv.1007.2279,
title = {The Two-Dimensional Square-Lattice S=1/2 Antiferromagnet Cu(pz)$_2$(ClO$_4$)$_2$},
author = {N. Tsyrulin and F. Xiao and A. Schneidewind and P. Link and H. M. Rønnow and J. Gavilano and C. P. Landee and M. M. Turnbull and M. Kenzelmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.2279},
year = {2010}
}