Recently, it has been shown that spin nematic (quadrupolar) or higher multipolar correlation functions exhibit a quasi long-range order in the wide region of the field-induced Tomonaga-Luttinger-liquid (TLL) phase in spin-1/2 zigzag chains. In this paper, we point out that the temperature dependence of the NMR relaxation rate 1/T_1 in these multipolar TLLs is qualitatively different from that in more conventional TLLs of one-dimensional quantum magnets (e.g., the spin-1/2 Heisenberg chain); 1/T_1 decreases with lowering temperature in multipolar TLL. We also discuss low-energy features in spin dynamical structure factors which are characteristic of the multipolar TLL phases.
A parity-breaking electronic nematic phase transition in the spin-orbit coupled metal Cd$_2$Re$_2$O$_7$
强的电子相互作用可以驱动金属系统向各种众所周知的电子破碎相发展,但是具有强自旋轨道耦合的相关金属的不稳定性直到最近才开始被探索。利用空间分辨二次谐波光学各向异性测量方法,我们发现了金属烧绿石Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$中物质的多极双相.像以前发现的电子双极相,这种多极相自发地打破旋转对称性,同时保持平移不变性。然而,它具有在空间反演下为奇数的显着性质,这仅在存在自旋轨道耦合的情况下才允许。通过研究多极子序参量的临界行为,我们发现它驱动Cd $_2$ Re $_2$ O $_7$在200开尔文附近的热相变,并诱导宇称破缺晶格畸变作为二级序。
Invariant Form of Hyperfine Interaction with Multipolar Moments - Observation of Octupolar Moments in NpO$_{2}$ and CeB$_{6}$ by NMR -
导出了多极矩与核自旋之间超精细相互作用的不变量形式,并讨论了利用NMR实验识别反铁八极矩的可能性.详细研究了NpO $_{2}$的有序相和Ce $_{1-x}$ La $_{x}$ B $_{6}$的IV相。从理论上讨论了NpO多晶样品的$^{17}$ O NMR。观察到的$^{17}$ O NMR谱分裂为尖线和宽线的特征、它们的强度比以及位移和宽度的磁场依赖性可以根据Paixao提出的三重$\bq$ AFO有序模型(\it et. al.}因此,本理论表明,$^{17}$ O NMR谱给出了强有力的支持模型。在fcc NpO $_2$中的4个O位置由于AF四极子的次级三重$\bq$排序而变得不等价:一个立方和三个非立方位置。事实证明,由于磁场引起的反铁偶极子和AFO矩的超精细场,以及非立方位置处的四极场是理解所观察到的光谱的关键成分。对Ce $_{1-x}$ La $_{x}$ B $_{6}$中存在争议的IV相的性质问题也进行了研究。本文指出,如果Ce $_{1-x}$ La $_{x}$ B $_{6}$中实现了$Γ_{5}$($T^β_{x}=T^β_{y}=T^β_{z}$)AFO有序化,则其NMR谱具有独特的特征。也就是说,当磁场围绕$[001]$轴旋转时,$({1/2},{1/2},\pm u)$位点上的B原子对的超精细分裂在$(1\bar{1}0)$平面上穿过零。
Thermal effects versus spin nematicity in a frustrated spin-1/2 chain
自旋极化相是一种有趣的物质状态,它缺乏通常的长程偶极序,但它表现出更高的多极序。这使得它的检测非常困难和有争议。最近,核磁共振(NMR)被认为是证实其存在的最合适的技术之一。我们报告了一个$^{17}$ O NMR观察到的局部磁化强度的减少,在极化状态的挫折自旋1/2链$β$ -TeVO $_4$,这是以前提出的一个指纹的自旋自旋反转行为。然而,我们的详细研究表明,通过NMR频移探测到的磁化强度的检测到的缺失部分是热激活的,从而破坏了所研究化合物中的自旋-自旋相的存在。这突出了仔细考虑温度依赖的NMR位移的重要性,这在以前的自旋向列性研究中被忽视了。
NMR evidence for inhomogeneous glassy behavior driven by nematic fluctuations in iron arsenide superconductors
我们提出了在Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$和Ba(Fe $_{1-x}$ Cu $_x$)$_2$ As $_2$中作为温度、掺杂和磁场的函数的$^{75}$ As核磁共振自旋-晶格和自旋-自旋弛豫速率数据。弛豫曲线表现出广泛的弛豫率分布,与不均匀的玻璃态行为一致,高达100 K。掺杂和温度响应的动态不均匀性的宽度是类似的,通过弹性电阻测量测量的磁化率。我们认为,淬火的随机场耦合到一阶引起的自旋动力学中反映的一个玻璃。
Search for a nematic phase in quasi-2D antiferromagnet CuCrO2 by NMR in electric field
采用同步Cu NMR和电极化的强度技术研究了CuCrO2的磁相图,其主要目的是证明无论样品的冷却历史如何,具有与晶面间无序相关的特定头盔形NMR谱的磁相都具有电极化的强度。我们的结果明确地证实了Sakhratov et al. Phys. Rev. B \bf{94},094410(2016)的假设,即高场低温相实际上是一种3D极性相,其特征在于具有张量序参量的3D磁序。在脉冲场的结果相比,修改后的相图中引入定义的上边界的一阶过渡从3D螺旋的3D极性相。
NMR study of nematic spin fluctuations in a detwinned single crystal of underdoped Ba(Fe$_{1-x}$Co$_{x}$)$_{2}$As$_{2}$
我们报告的实验细节,如何机械解孪晶可以实现串联与高灵敏度的核磁共振测量,并使用这种设置来测量面内各向异性的自旋晶格弛豫率在欠掺杂Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$)$_{2}$作为$_{2}$与$x=0.048$。各向异性在$T_{N}$处达到最大值30%,恢复数据表明孪晶态自旋涨落的玻璃态行为在完全去孪晶的晶体中持续存在。本文提出了一个用各向异性自旋涨落描述自旋-晶格弛豫速率的理论模型。
133Cs-NMR study on aligned powder of competing spin chain compound Cs2Cu2Mo3O12
S = 12的竞争自旋链化合物Cs2 Cu 2 Mo 3 O 12具有两个主要的交换作用,最近邻铁磁J1= 93 K,次近邻反铁磁J2= +33 K,在高磁场区可能表现为反Tomonaga-Luttinger液体(TLL)态. Sato等人最近的理论研究表明,在自旋TLL态中,自旋涨落预计是高度各向异性的,即,其横向分量被抑制。我们以前对本系统的NMR研究表明,对核自旋弛豫的主要贡献来自于纵向分量。为了得出自旋涨落的横向分量被抑制的结论,超精细耦合的知识是必不可少的。本文专门研究了~(133)Cs-NMR位的超精细耦合,证明了连接核自旋弛豫和横向自旋涨落的超精细耦合的各向异性部分相当大,为A_an=+770 Oe/mu_B。
Correlation between Superconductivity and Magnetic Fluctuations in Fe(Se1-xSx) Revealed by 77Se NMR
我们目前的$^{77}$ Se-NMR测量FeSe $_{1-x}$ S $_x$样品与硫含量$x=0,9,15$和$29\%$。除了$x=29\%$之外,在所有样品的NMR光谱中观察到孪晶畴。NMR自旋-晶格弛豫速率表明,磁波动最初增强之间的$x=0\%$和$x=9\%$,但强烈抑制较高的$x$值。所观察到的行为的磁波动平行的超导转变温度$T_c$在这些材料中,提供了强有力的证据的主要重要性的磁波动的超导性,尽管在这个系统中存在的量子临界。
Interrelationships between nematicity, antiferromagnetic spin fluctuations and superconductivity: Role of hotspots in FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ revealed by high pressure $^{77}$Se NMR study
Hedgehog Spin-vortex Crystal Antiferromagnetic Quantum Criticality in CaK(Fe1-xNix)4As4 Revealed by NMR
在大多数铁基超导体(SC)中观察到两种有序态,即反铁磁性和向列性。与这些SC相反,新发现的SC CaK(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_4$ As $_4$显示出反铁磁(AFM)状态,称为刺猬自旋涡旋晶体结构,没有无序,为研究自旋涨落与SC之间的关系提供了机会,而没有任何自旋涨落的影响。我们对CaK(Fe $^{75}$ Ni $_x$)$_4$ As $_4$(0 $\le x\le$ 0.049)的核磁共振研究表明,CaK Fe $_4$ As $_4$位于接近隐藏的刺猬SVC AFM量子临界点(QCP)。在CaK(Fe $_{1-x}$ Ni $_x$)$_4$ As $_4$中没有向列性的磁性QCP突出了铁基SC中自旋涨落与超导电性的紧密联系。化学计量组成的优点也使得CaKFe $_4$ As $_4$成为进一步详细研究无无序效应的铁基SC中磁性QCP与超导性之间关系的理想平台。
Classical Spin Nematic Transition in LiGa$_{0.95}$In$_{0.05}$Cr$_4$O$_8$
本文报道了LiGa $_{0.95}$ In $_{0.05}$ Cr $_4$ O $_8$的$^7$ Li NMR和衍射研究结果,它是LiGa $_{1-x}$ In $_{x}$ Cr $_4$ O $_8$“呼吸”烧绿石家族的一员.通过比热和核磁共振测量,我们发现在$T_f=11$ K下观察到的$x=0$的复杂的一级跃迁序列被一个单一的、明显的二级跃迁所取代。中子和X射线衍射排除了结构对称性降低和磁长程有序作为这种转变的起源。相反,反向蒙特卡罗拟合的磁漫散射表明,低温相可以被描述为一个共线的自旋π态,其特征在于由四极序参数。这种状态也显示了四面体上共线自旋排列之间的短程有序的迹象,这是通过将反向蒙特卡罗自旋配置映射到一个三态颜色模型上来揭示的。
Nematic transition and highly two-dimensional superconductivity in BaTi$_2$Bi$_2$O revealed by $^{209}$Bi-nuclear magnetic resonance/nuclear quadrupole resonance measurements
在这篇快速通讯中,一组$^{209}$ Bi-核磁共振(NMR)/核四极共振(NQR)测量已经完成,从微观角度研究超导(SC)BaTi $_2$ Bi $_2$ O的物理性质。5~K时的NMR和NQR谱可以用非零的面内各向异性参数$η$再现,表明在Bi位处的面内四重对称性破缺而没有任何磁序,即,“电子竞技”。在SC状态下,核自旋-晶格弛豫速率除以温度,$1/T_1T$,不改变,甚至低于$T_{\rm c}$,而一个明确的SC过渡与抗磁信号观察。这一观察结果可归因于BaTi $_2$ Bi $_2$ O中的强二维性。通过比较BaTi $_2$ $Pn$ $_2$ O($Pn$ = As,Sb,Bi)的NMR/NQR结果,发现BaTi $_2$ Bi $_2$ O与BaTi $_2$ Sb $_2$ O和BaTi $_2$ As $_2$ O的正常和SC性质有很大的不同,这可能解释了该体系中$T_{\rm c}$的双圆顶结构.
Phononic enhancement and detection of hidden spin-nematicity and dynamics in quantum magnets
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
A unified phase diagram of F-doped LaFeAsO by means of NMR and NQR parameters
我们目前$^{75}$作为核磁共振和四极共振结果(NMR,NQR)的一组新的LaFeAsO $_{1-x}$ F $_x$多晶样品。改进的合成条件导致更均匀的样品,更好地控制氟含量。结构$\equiv$的磁,超导转变温度已被确定的NMR自旋晶格弛豫率和交流磁化率测量。如此确定的相图偏离公布的一个,特别是低F掺杂浓度。然而,如果从NQR谱确定掺杂水平,则两个相图可以被调和。磁性和超导性的本体共存和纳米级分离成低掺杂样和高掺杂样区域的情况下,已被证实。在磁性和超导性的边界处对欠掺杂样品的附加频率依赖的强度、自旋-自旋和自旋-晶格弛豫率测量表明,正交性和磁性起源于低掺杂区,超导性首先在高掺杂区发展。
Nematic Fluctuations in Iron-Oxychalcogenide Mott Insulators
向列波动发生在从液晶到生物分子到固体的广泛的物理系统中,例如外来磁体、铜酸盐和铁基高$T_c$超导体。向列涨落被认为与铁基超导体中库珀对的形成密切相关。目前还不清楚这种向列性中固有的各向异性是否来自电子自旋或轨道自由度。研究了结构上与铁磷属元素化物超导体相似的铁基莫特绝缘体La $_{2}$ O $_{2}$ Fe $_{2}$ O $M$ $_{2}$ $M$ =(S,Se)。它们的电子相图也接近铁磷属元素化物。核磁共振(NMR)揭示了一个关键的慢下来的自旋晶格弛豫速率($1/T_1$)观察到的涨落。这是通过使用穆斯堡尔谱在类似的温度范围内观察电场梯度的变化来补充的。应用于原子核结构的中子对分布函数技术揭示了在很宽的温度范围内存在局部的$C_2$波动,而中子衍射表明,全球$C_{4}$对称性被保留。理论建模的几何挫折自旋$1$海森堡模型与双二次和单离子各向异性条款提供了解释的磁涨落的隐藏的四极自旋波动。向列性与几何阻挫磁性密切相关,后者来自轨道选择性。结果突出的轨道秩序和自旋波动的出现在铁基氧硫族化合物的向列性。在这些莫特绝缘体内的磁通波动的检测扩展了显示短程磁通断裂的铁基材料的组。