We report on a ternary intermetallic compound, "YMn2Zn20", comprising a pyrochlore lattice made of Mn atoms. A series of In-doped single crystals undergo no magnetic long-range order down to 0.4 K, in spite of the fact that the Mn atom carries a local magnetic moment at high temperatures, showing Curie-Weiss magnetism. However, In-rich crystals exhibit spin-glass transitions at approximately 10 K due to a disorder arising from the substitution, while, with decreasing In content, the spin-glass transition temperature is reduced to 1 K. Then, heat capacity divided by temperature approaches a large value of 280 mJ K-2 mol-1, suggesting a significantly large mass enhancement for conduction electrons. This heavy-fermion-like behavior is not induced by the Kondo effect as in ordinary f-electron compounds, but by an alternative mechanism related to the geometrical frustration on the pyrochlore lattice, as in (Y,Sc)Mn2 and LiV2O4, which may allow spin entropy to survive down to low temperatures and to couple with conduction electrons.
Gradual Localization of Itinerant Cobalt 3d Electrons in the Pyrochlore Ferromagnetic Metal LuInCo4
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Kyoto University（京都大学材料科学与工程系）；Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University（京都大学辐射核科学综合研究所）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University（东北大学先进材料跨学科研究所）；Department of Molecular Chemistry and Biochemistry, Doshisha University（立命馆大学分子化学与生物化学系）
RKKY interactions and anomalous Hall effect in metallic rare-earth pyrochlores
受Pr 2 Ir 2 O 7实验的启发，我们考虑金属烧绿石系统A2 B2 O 7，其中A-位点被稀土局域矩占据，B-位点托管5d过渡金属离子与巡回强自旋轨道耦合电子。假设A位上存在非Kramers双峰，我们推导出B位巡游电子介导的RKKY相互作用，并发现扩展的非Heisenberg相互作用。通过对RKKY相互作用的简化模型的分析，我们发现了一个局域磁矩相，它具有类伊辛磁偶极和类XY磁四极螺旋有序共存的特点。这种状态打破了时间反转和晶格对称性，并重建了B位电子能带结构，产生了具有固有异常霍尔效应和不可检测的小磁化的外尔金属相。我们讨论了我们的结果对Pr 2 Ir 2 O 7的影响。
Polynomial Expansion Monte Carlo Study of Frustrated Itinerant Electron Systems: Application to a Spin-ice type Kondo Lattice Model on a Pyrochlore Lattice
Thermal Hall conductivity in the frustrated pyrochlore magnet Tb2Ti2O7
在铁磁体中，自旋激发是研究得很好的磁振子。在受抑的量子磁体中，尽管自旋之间有很大的交换耦合，但长程磁序无法发展。与传统磁体中的磁振子相比，人们对它们的自旋激发知之甚少。他们是流动的还是本地的？在这里，我们表明，热霍尔电导率$κ_{xy}$提供了一个强大的探针的“量子自旋冰”烧绿石Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的自旋激发。即使材料是透明的，热霍尔响应也很大。霍尔响应产生于自旋激发，具有将它们与磁振子区分开的特定特性。在低温（$T<$ 1 K）下，热导率模仿脏金属的热导率。使用霍尔角，我们构建了一个相位图，显示了如何通过磁场抑制激励。
Magnetic orders and topological phases from f-d exchange in pyrochlore iridates
从理论上研究了烧绿石铱酸盐R $_2$ Ir $_2$ O $_7$中的f-d磁交换作用。R $^{3+}$ f-电子由于晶场环境而形成局域化的磁偶极子，而Ir $^{4+}$ d-电子更巡回并且感受到强的自旋-轨道耦合。我们构建和分析一个极小模型捕捉这个物理，治疗的Ir子系统使用Hubbard型模型。在忽略Hubbard相互作用的情况下，我们发现了由f-d交换引起的Weyl半金属相和轴子绝缘体相。接下来，我们发现f-d交换可以与Hubbard相互作用合作，在更大的参数空间区域上稳定Weyl半金属，而不是单独由d电子相关引起。应用实验进行了讨论。
Amorphous ferromagnetism and re-entrant magnetic glassiness in Sm$_{2}$Mo$_{2}$O$_{7}$: new insights into the electronic phase diagram of pyrochlore molybdates
本文讨论了Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$单晶的磁性。在文献中，一个传统的巡游铁磁态的钼$^{4+}$亚晶格低于$\sim 78$ K的报道。然而，我们的直流磁强计，μ子自旋谱（$μ^{+}$ SR）和高次谐波交流磁化率的结果毫不含糊地证明在这个阶段的高度无序的条件下，尽管结晶和化学顺序。这种无序的磁性状态与非晶铁磁合金有几个共同的特征。Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$的这种情况是支持的临界指数，主要是由我们的直流磁化数据的标度分析推导和确认的其他技术的过高的值。此外，$μ^{+}$ SR在微观尺度上检测到显著的静态磁无序。同时，交流磁化率的三次谐波分量在$\sim 78$ K附近的临界发散导致该磁相的玻璃性质的额外证据。最后，纵向弛豫的$μ^{+}$自旋极化（也支持交流磁化率的结果）的证据再入玻璃的功能类似于非晶铁磁体。
Magneto-optics induced by the spin chirality in itinerant ferromagnet Nd$_2$Mo$_2$O$_7$
从理论和实验上证明了非共面自旋组态的自旋手征性会产生磁光效应。对三角形团簇上双带Hubbard模型的数值研究表明，光学霍尔电导率$σ_{xy}(ω)$与自旋手征成正比。对辉石型双金属配合物$R_2$ Mo $_2$ O $_7$与$R=$ Nd（Ising样矩）和$R=$ Gd（Heisenberg样矩）的详细比较实验清楚地区分了两种机制，即，自旋手性和自旋轨道相互作用。结果表明，对于$R$ =Nd，$σ_{xy}(ω)$主要由Mo原子间的dc（$ω=0$）和$d \to d$非相干带内光跃迁的自旋手征决定.
Competing orders and topology in the global phase diagram of pyrochlore iridates
强的电子相互作用和自旋轨道耦合有助于实现新的对称性破缺相，从而支持具有非平凡能带拓扑的准粒子。227烧绿石铱酸盐为研究拓扑结构和竞争有序起重要作用的涌现现象提供了合适的材料平台。与被认为显示“全进全出”（AIAO）型磁有序低温绝缘基态的这类材料的大多数成员相比，Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$保持金属性，同时在低温下显示“自旋冰”（SI）相关性。此外，这是唯一的227铱酸盐化合物，其在1.5 K以下沿[1，1，1]方向显示出大的反常霍尔效应（AHE），而不具有任何可测量的磁矩。通过聚焦于227个铱酸盐的正常态，描述了一个抛物线半金属与二次带接触，我们使用重整化群分析，平均场论，和唯象朗道理论作为三个互补的方法来构建一个全局相图中存在的通用本地相互作用的巡游电子的Ir离子。虽然全球相图支持几个竞争的多极订单，由227 iridates的现象学的动机，我们特别强调AIAO和SI订单之间的竞争，以及它如何可以导致一个混合相与“三进一出”（3 I1 O）的自旋配置。根据3 I1 O态Weyl准粒子的拓扑性质，我们对Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$中观测到的AHE的大小和方向给出了解释.我们提出了一个应变引起的增强的AHE在薄膜中的Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$和额外的实验研究竞争订单附近的金属-绝缘体转变。
Pr$_2$Ir$_2$O$_7$: when Luttinger semimetal meets Melko-Hertog-Gingras spin ice state
我们研究的能带结构拓扑结构和工程从本地的时刻和巡游电子的背景下，烧绿石铱酸盐之间的相互作用。对于金属铱酸盐Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$，Ir $5d$传导电子通过$f$ - $d$交换与Pr $4f$局域磁矩相互作用。当Ir电子形成Luttinger半金属时，Pr矩可以通过改变Ir和O的含量而被调谐到具有有限有序波矢量的有序自旋冰中，被称为“Melko-Hertog-Gingras”状态。我们指出，有序自旋冰的Pr本地矩产生的内部磁场，重建的能带结构的Luttinger半金属。除了广泛存在的Weyl节点，我们预测，磁平移的“Melko-Hertog-Gingras”状态的Pr矩保护狄拉克带接触在一定的时间反转不变动量的Ir传导电子。我们提出了磁场来控制Pr的磁结构，从而间接影响Ir电子的拓扑结构和其他性质。我们的预测可以立即在有序Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$样品中得到检验。我们希望我们的工作能激发详细的检查的能带结构，磁输运，和其他属性的Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$。
A d-Electron Heavy-Fermion-Like Superconductor with Frustration-Induced Flat Bands
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Ames National Laboratory（艾姆斯国家实验室）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Washington University at St. Louis（圣路易斯华盛顿大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
