By performing heat capacity, magnetocaloric effect, torque magnetometry and force magnetometry measurements up to 33 T, we have mapped out the T-H phase diagram of the S = 1/2 spin dimer compound Ba3Cr2O8. We found evidence for field-induced magnetic order between Hc1 = 12.52(2) T and Hc2 = 23.65(5) T, with the maximum transition temperature Tc = 2.7 K at H = 18 T. The lower transition can likely be described by Bose-Einstein condensation of triplons theory, and this is consistent with the absence of any magnetization plateaus in our magnetic torque and force measurements. In contrast, the nature of the upper phase transition appears to be quite different as our measurements suggest that this transition is actually first order.
Magnetic Field-Induced Condensation of Triplons in Han Purple Pigment BaCuSi$_2$O$_6$
BaCuSi $_2$ O $_6$是一种具有带隙自旋二聚体基态的准二维磁性绝缘体。强磁场的应用关闭了这个间隙,产生了一种称为三重子的玻色子自旋三重态激发气体。自旋晶格的拓扑结构使BaCuSi $_2$ O $_6$成为研究三重子玻色-爱因斯坦凝聚随外部磁场变化的理想候选者,外部磁场充当化学势。与量子Monte Carlo数值模拟一致,我们观察到一个独特的超导异常的比热连同最大的磁化率冷却到液氦温度。
Tuning the critical magnetic field of the triplon Bose-Einstein condensation in Ba$_{3-x}$Sr$_x$Cr$_2$O$_8$
在文献中对三重态玻色-爱因斯坦凝聚候选体Ba $_3$ Cr $_2$ O $_8$和Sr $_3$ Cr $_2$ O $_8$的结构和磁相互作用进行了深入的研究,但对相应固溶体Ba $_{3-x}$ Sr $_x$ Cr $_2$ O $_8$中可能存在的三重态凝聚知之甚少。我们已经准备了各种成员的这种固溶体和系统地检查其磁性能在高磁场高达60 T,并在低温下至340 mK,通过脉冲场和悬臂梁磁强计。从$x\in\{3,2.9,2.8,2.7,2.6,2.5\}$的这些实验中,我们发现Ba $_{3-x}$ Sr $_x$ Cr $_2$ O $_8$的临界场作为Sr含量$x$的函数单调下降。这种变化与早期报道的这些化合物中磁相互作用的变化非常一致。
Bose-Einstein condensation of triplons in the S=1 tetramer antiferromagnet K2Ni2(MoO4)3: A compound close to quantum critical point
K2 Ni 2(MoO 4)3的结构由Ni^{2+}离子形成的S=1四聚体组成。单晶的磁化率chi(T)和比热Cp(T)数据显示了一个宽的最大值,这是由于具有短程自旋关联的系统的低维性。chi(T)和Cp(T)在1.13 K左右出现一个尖锐的峰值,远低于宽的最大值。这是磁性长程序有序的指示,即,在基态没有自旋能隙。有趣的是,施加小磁场(H>0.1 T)诱导类似于在一些自旋带隙材料中观察到的三重子激发的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的磁行为。结果表明,温度场(T-H)相界与H^(1/α)成正比,并服从幂律(T- T_{N}),其指数1/α接近2/3,与BEC情形的预测一致.在小氢原子中对三重子激发的BEC的观测表明,K2 Ni 2(MoO 4)3位于一个量子临界点附近,该临界点将相图中的磁有序区和自旋带隙区分开。
Ultralow-Field Triplon Condensation in a Spin-Ladder Magnet
Charles University(查理大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学);VSB--Technical University of Ostrava(俄斯特拉发理工大学);University of Augsburg(奥格斯堡大学);CNRS, Université Grenoble Alpes(法国国家科学研究中心,格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);European Spallation Source ERIC(欧洲散裂源)
Orbital Order and Superconductivity in Bilayer Nickelate Compounds
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体的研究所);Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Science, Masaryk University(马萨里克大学理学院凝聚态物理系)
Triangular-lattice anisotropic dimerized Heisenberg antiferromagnet: Stability and excitations of the quantum paramagnetic phase
受非磁性三角晶格莫特绝缘体实验的启发,我们研究了一个候选顺磁相,柱状二聚体(或价键)相。我们应用键算子理论的变体,二聚和空间各向异性自旋1/2海森堡模型,并确定其零温度相图和基本三重激发(三重子)的光谱。根据模型参数,我们发现,最低的三体子能量位于一个公度或非公度波矢。在这个三重态-无公度跃迁处的三重态凝聚定义了一个量子Lifshitz点,有效的降维可能导致在三重态带隙的闭合附近出现非平凡的顺磁(例如自旋液体)态。我们还讨论了高能三重子的两粒子衰变,我们评论的相关性,我们的结果为有机莫特绝缘体EtMe 3 P [Pd(dmit)2]2。
Probing Anomalous Longitudinal Fluctuations of the Interacting Bose Gas via Bose-Einstein Condensation of Magnons
在均匀磁场中量子海森堡反铁磁体中有限交错磁化的出现可以看作是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚。利用相互作用玻色气体红外行为的非微扰结果,给出了零温下磁场中量子反铁磁体的交错自旋关联函数的精确结果.特别是,我们表明,在1 < D <= 3的纵向动态结构因子S_parallel(q,ω)描述的交错自旋起伏的方向上的交错磁化表现出一个临界连续的重量可以通过改变磁场实验控制。