从热力学视角看 α-RuCl₃ 的场诱导行为
强关联电子
2020-08-28 v2 材料科学
摘要
利用对 Kitaev 材料候选者 α-RuCl₃ 的磁 Grüneisen 参数（Γ_B）和比热的测量，我们获取了直至 12 T 和低至 1 K 的面内场与温度依赖的熵。在磁有序区域边界之外未检测到对应于相变的信号，仅在 Γ_B 中观察到肩状异常，其涉及的熵增量小至 10^{-5} R log 2。这些观测对 α-RuCl₃ 中所谓量子自旋液体与场极化态之间热力学相变的存在提出了质疑。我们从理论上表明，在低温下 Γ_B 对带隙相内最低激发的能隙交叉敏感，并认定所测得的肩状异常源于此类机制。精确对角化计算表明，该肩状异常可在扩展 Kitaev 模型中重现，这些模型在有限场下接近一个附加相但未进入其中。我们讨论了这种邻近性在其他测量中的表现。
引用
@article{arxiv.2006.02428,
title = {Thermodynamic perspective on the field-induced behavior of $\alpha$-RuCl$_3$},
author = {S. Bachus and D. A. S. Kaib and Y. Tokiwa and A. Jesche and V. Tsurkan and A. Loidl and S. M. Winter and A. A. Tsirlin and R. Valenti and P. Gegenwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02428},
year = {2020}
}
备注
published version (incl. Supplemental Material)