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在三角形反铁磁体 KYbSe$_2$ 中观测量子临界性与纠缠

强关联电子 2023-11-09 v4

摘要

海森堡三角晶格量子自旋液体以及到邻近磁有序的相变已受到大量理论关注,但这些状态的明确实验表现十分稀少。本研究探究一种新型自旋半 Yb3+^{3+} 德尔afossite 材料 KYbSe2_2,其非弹性中子散射谱揭示出具有尖锐下界的漫散射连续谱。对数据应用纠缠见证揭示出邻近自旋间显著的多体纠缠,对其磁交换耦合的分析表明其非常接近三角晶格海森堡量子自旋液体。数据的核心特征由 Schwinger 玻色子理论和具有显著次近邻耦合 J2J_2 的张量网络计算所重现。动力学结构因子在 KK 点的强度显示出在 ω/kBT\hbar\omega/k_\mathrm{B}T 下的标度塌缩,直至 0.3 K,表明存在二阶量子相变。将此与先前理论工作比较表明,在较大 J2J_2 下的邻近相为带隙 Z2\mathbb{Z}_2 自旋液体,解决了一个长期争议的问题。因此我们表明 KYbSe2_2 接近自旋液体相,这反过来阐明了理论相图本身。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.11527,
  title  = {Witnessing quantum criticality and entanglement in the triangular antiferromagnet KYbSe$_2$},
  author = {A. O. Scheie and E. A. Ghioldi and J. Xing and J. A. M. Paddison and N. E. Sherman and M. Dupont and L. D. Sanjeewa and Sangyun Lee and A. J. Woods and D. Abernathy and D. M. Pajerowski and T. J. Williams and Shang-Shun Zhang and L. O. Manuel and A. E. Trumper and C. D. Pemmaraju and A. S. Sefat and D. S. Parker and T. P. Devereaux and R. Movshovich and J. E. Moore and C. D. Batista and D. A. Tennant},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11527},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages main text, 6 pages methods, 7 pages supplemental information