自旋超固态候选材料Na₂BaCo(PO₄)₂中的塞曼分裂Kramers双重态
强关联电子
2025-12-24 v1 材料科学
摘要
Na₂BaCo(PO₄)₂是一种三角反铁磁体，在量子临界点μ₀H_c ≈ 1.6 T附近表现出高效的绝热退磁冷却（J. Xiang et al. Nature 625, 270 (2024)），该临界点区分了低场磁无序相和高场完全极化铁磁相。我们在施加磁场下采用高分辨率背散射中子谱学研究μ₀H_c附近的磁激发。在大磁场下，我们观察到铁磁涨落，这些涨落在μ₀H_c以下（此时磁性在空间上无序）逐渐过渡为能量上过阻尼。我们以源于自旋轨道耦合的耦合塞曼分裂Kramers双重态来参数化高场极化相中的激发。当减小磁场时，Kramers双重态之间的分裂减小，若以绝热方式减小，则提供了一种降低温度的机制。当施加磁场降低穿过μ₀H_c时，激发表征了一种我们认为不利于冷却的织构相。基于Kramers双重态、具有附近量子临界点的低温无序受挫磁体为高效磁热效应提供了途径。
引用
@article{arxiv.2503.00462,
title = {Zeeman split Kramers doublets in spin-supersolid candidate Na$_{2}$BaCo(PO$_{4}$)$_{2}$},
author = {T. I. Popescu and N. Gora and F. Demmel and Z. Xu and R. Zhong and T. J. Williams and R. J. Cava and G. Xu and C. Stock},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00462},
year = {2025}
}
备注
(main text - 5 pages, 4 figures; supplementary information - 7 pages, 7 figures, to be published in Physical Review Letters)