具有各向异性交换的烧绿石磁体中多相竞争理论，及其在Yb2Ti2O7、Er2Ti2O7和Er2Sn2O7中的应用
强关联电子
2017-03-21 v2
摘要
磁性稀土烧绿石氧化物R2M2O7家族呈现出多种多样的奇异现象，其驱动力来自几何阻挫与自旋轨道相互作用之间的交织，这导致了磁矩及其相互作用的各向异性。在本文中，我们建立了一个通用的、基于对称性的具有各向异性交换相互作用的烧绿石磁体理论。从Kramers离子间最近邻交换的一个非常通用的模型出发，我们发现了四种不同的经典有序态，均具有q=0，它们与各种自旋液体和非传统的磁有序形式竞争。该模型的有限温度相图由蒙特卡洛模拟确定，并辅以经典自旋波计算。我们特别关注与广泛研究的材料Er2Ti2O7、Yb2Ti2O7和Er2Sn2O7相关的参数空间区域。我们发现这些材料许多最有趣的性质可追溯到具有不同对称性的相相遇处的“偶然”简并。这些包括Er2Ti2O7中由涨落引起的有序基态选择、Yb2Ti2O7中观察到的维度约化，以及Er2Sn2O7中未见报道的磁有序缺失。我们还讨论了该理论在其他烧绿石氧化物中的应用。
引用
@article{arxiv.1603.09466,
title = {Theory of multiple--phase competition in pyrochlore magnets with anisotropic exchange, with application to Yb2Ti2O7, Er2Ti2O7 and Er2Sn2O7},
author = {Han Yan and Owen Benton and Ludovic D. C. Jaubert and Nic Shannon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.09466},
year = {2017}
}
备注
Long-paper version of "Living on the Edge", arXiv:1311.3501. 41 pages, 27 figures. Accepted for publication in Physical Review B