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Kitaev 蜂窝磁体中跨越量子临界点的两步能隙打开

强关联电子 2020-02-05 v1

摘要

量子自旋液体涉及自旋子与涡旋等分数化准粒子。在具有键依赖交换相互作用的蜂窝自旋晶格的 Kitaev 模型中,它们表现为巡游 Majorana 费米子与 Z2Z_2 磁通。候选材料 α\alpha-RuCl3_3 近期因在磁场诱导下展现自旋液体行为而受到关注。由于可观测的自旋激发本质上由这两种准粒子构成,且它们在磁场与非 Kitaev 相互作用下进一步相互混合,对它们各自的辨识仍具挑战性。本文中,我们通过核磁与核电四极共振测量,在跨越量子临界点的精细调控磁场下,报道了对应于交换能 1/5001/500 的低温低能自旋激发(低至 0.4\sim 0.4 K)。我们确定了低能激发的临界行为,并发现了高场下两类自旋能隙的演化。这两种激发呈现互斥的磁场依赖关系,暗示分数化准粒子间杂化导致的反交叉。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.05379,
  title  = {Two-step gap opening across the quantum critical point in a Kitaev honeycomb magnet},
  author = {Y. Nagai and T. Jinno and Y. Yoshitake and J. Nasu and Y. Motome and M. Itoh and Y. Shimizu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05379},
  year   = {2020}
}

备注

5 pages, 4 figures