在双层结构的双烯酸盐(Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)$_{3}$ Ru $_{2}$ O $_{7}$中具有异常大的Wilson比的重质量近铁磁态
Unusual heavy-mass nearly ferromagnetic state with a surprisingly large Wilson ratio in the double layered ruthenates (Sr$_{1-x}$Ca$_{x}$)$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$
Zhe Qu, Leonard Spinu, Huiqiu Yuan, Vladimir Dobrosavljevic, Wei Bao, Jeffrey W. Lynn, M. Nicklas, Jin Peng, Tijiang Liu, David Fobes, Etienne Flesch, Z. Q. Mao
备注:
4 pages, 4 figures; to be published in Physical Review B Rapid Communication; solve the problem with Fig.1
我们报告了一个不寻常的近铁磁性,重质量态,具有令人惊讶的大威尔逊比$R_{\textrm{w}}$(例如,$R_{\textrm{w}}\sim$ 700,用于$x =$ 0.2)在双层双油酸酯(Sr $_{1-x}$ Ca $_{x}$)中的混合物。这种状态不会演变成一个长程铁磁有序状态,尽管相当强的铁磁关联,但冻结成一个集群自旋玻璃在低温下。此外,观察到的非费米液体行为的证据作为自旋冻结温度的集群自旋玻璃接近零附近的$x \approx$ 0.1。我们讨论了这种独特的磁性状态的起源从费米表面的信息探测霍尔效应测量。
英文摘要:
We report an unusual nearly ferromagnetic, heavy-mass state with a surprisingly large Wilson ratio $R_{\textrm{w}}$ (e.g., $R_{\textrm{w}}\sim$ 700 for $x =$ 0.2) in double layered ruthenates (Sr$_{1-x}$Ca$_{x}$)$_{3}$Ru$_{2}$O$_{7}$ with 0.08 $< x <$ 0.4. This state does not evolve into a long-range ferromagnetically ordered state despite considerably strong ferromagnetic correlations, but freezes into a cluster-spin-glass at low temperatures. In addition, evidence of non-Fermi liquid behavior is observed as the spin freezing temperature of the cluster-spin-glass approaches zero near $x \approx$ 0.1. We discuss the origin of this unique magnetic state from the Fermi surface information probed by Hall effect measurements.
Probing the magnetic ground state and magnetoelastic coupling in double perovskite ruthenate: Ca2ScRuO6
Indian Institute of Technology Palakkad(印度理工学院帕拉克卡德分校);Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);UGC-DAE Consortium for Scientific Research(UGC-DAE科学研究联盟)
Complex electronic states in double layered ruthenates (Sr1-xCax)3Ru2O7
(Sr $_{1-x}$ Ca $_x$)$_3$ Ru $_2$ O $_7$(0 $\leq x \leq$ 1)的磁基态是复杂的,从巡回变磁态(0 $\leq x <$ 0.08)到不寻常的重质量近铁磁(FM)态(0.08 $< x <$ 0.4),最后到反铁磁(AFM)态(0.4 $\leq x \leq$ 1)。在这份报告中,我们阐明了这些磁态的电子性质,并表明,在这个系统中的电子和磁性是强耦合的。电子基态从$x =$ 1.0的AFM准二维金属演化到$0.4 \leq x < 1.0$的Anderson局域态(AFM区域)。当磁性状态经历从AFM到近FM状态的转变时,对于$0.25 \leq x < 0.4$,电子基态切换到由磁散射诱导的弱局域态,然后切换到具有面内电阻率$ρ_{ab} \propto T^α$($α>$ 2)的磁性金属态,对于$0.08 < x < 0.25$。当磁基态进入$x < 0.08$的巡游变磁态时,系统最终转变为费米液体基态。当$x$接近临界组成($x \sim$ 0.08)时,费米液体温度被抑制到零开尔文,并且观察到非费米液体行为。这些结果表明,在双层双链酸盐的电荷和自旋自由度之间的强烈的相互作用。
Spin waves and spin-state transitions in a ruthenate high-temperature antiferromagnet
钌化合物在从氧化物电子学到催化的材料研究中发挥着重要作用,并作为基本概念的平台,如自旋三重态超导性,Kitaev自旋液体和粒子物理学中希格斯模式的固态类似物。然而,关于双烯酸盐的电子结构的基本问题仍然没有答案,因为几个关键参数(包括洪德规则、自旋轨道和交换相互作用)在大小上是可比的,并且它们之间的相互作用知之甚少-部分原因是难以合成用于光谱实验的相当大的单晶。在这里,我们介绍了一种共振非弹性X射线散射(RIXS)技术能够探测集体模式的$4d$电子材料的微晶。我们提出了一套全面的数据,在蜂窝状反铁磁体SrRu $_{2}$ O $_{6}$,它具有异常高的Néel温度的自旋波和自旋态转变。新的RIXS方法提供了新的洞察SrRu $_{2}$ O $_{6}$的非常规磁性,并使一大类$4d$过渡金属化合物的动量分辨光谱。
Magnetic field dependent specific heat and enhanced Wilson ratio in strongly correlated layered cobalt oxide
研究了强关联层状钴氧化物[BiBa $_{0.66}$ K $_{0.36}$ O $_2$ ]CoO $_2$的低温比热随磁场的变化.这些测量揭示了两种磁场依赖的贡献与先前推断的磁量子临界点(QCP)的存在定性协议。首先,低温T $^3$的比热行为的系数原来是相当大的下降附近的磁场与临界值在最近的论文中报道的一致。此外,索末菲系数的一个温和的,但显着的增强被发现在附近的QCP表明略有增加的电子有效质量。这一结果与以前报道的泡利磁化率的发散行为形成对比。因此,一个强烈增强的威尔逊比推导出,这表明有效的费米液体制度,可以解释不寻常的磁场依赖的比热铁磁波动。作为一个强有力的检查,高磁场威尔逊比渐近恢复的普遍限制当地费米液体对铁磁性。
Quantum critical behavior of clean itinerant ferromagnets
研究了零温下清洁巡游电子系统的量子铁磁相变。我们发现,Landau-Ginzburg-Wilson序参量场论被打破,因为电子-电子相互作用导致Landau-Ginzburg-Wilson泛函中的奇异耦合常数。这些耦合在自旋或序参量涨落之间产生有效的长程相互作用,其形式为1/r^{2d-1},d为空间维度。这导致了在1 < d \leq 3中的量子临界点处的不寻常的标度行为,我们精确地确定了这一点。我们还讨论了在小但有限的温度下量子到经典的交叉,其特征是出现多个温标。与最近的无序巡游铁磁体的结果进行了比较。