Magnetization Plateaus in the Spin-1/2 Kagome Antiferromagnets: Volborthite and Vesignieite
在高达68 T的脉冲磁场中,测量了两种自旋为1/2的可果美反铁磁体伏硼硫铁矿和钒铌硫铁矿的磁化强度。在最高磁场附近观察到每种化合物的磁化平台。两种化合物的饱和磁化强度约等于0.40Ms,其中Ms是完全饱和磁化强度,而不管两种化合物之间的可果美晶格畸变的差异。值得注意的是,这些磁化强度值明显大于理论上对自旋为1/2的可果美反铁磁体的三分之一磁化平台预测的Ms/3。超过Ms/3的过量磁化强度几乎等于在第二和第三磁化步骤中获得的磁化强度之和,这表明过量磁化强度和磁化步骤有一个共同的起源。
2011-03-16 cond-mat.str-el
Vesignieite BaCu3V2O8(OH)2 as a Candidate Spin-1/2 Kagome Antiferromagnet
合成了一种由自旋为1/2的Cu ~(2+)离子组成的近理想kagome晶格的多晶钒镁矾BaCu_3V_2 O_8(OH)_2样品,并对其磁化强度和热容进行了研究。磁化率显示既没有长程序,一个自旋玻璃转变,也没有自旋间隙下降到2 K,尽管一个中等强的反铁磁相互作用J/kB = 53 K之间的最近邻自旋。在对应于0.4J内禀磁化率的温度下观察到的宽峰表明短程有序的显着发展。钾镁矾的基态可能是一种无带隙的自旋液体或伴随着小于J/30的很小的带隙。
2009-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Perfect kagome-lattice antiferromagnets with J$_{eff}$ = 1/2: The Co$^{2+}$-analogs of copper minerals volborthite and vesignieite
本文合成了两种 Co$^{2+}$ kagome 磁体并研究其磁性,发现其基态为 A 型反铁磁序且在低温磁场下发生变磁性转变,由 J$_{eff}$ = 1/2 物理描述,为阐明该物理机制迈出第一步。
2022-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-Field ESR Measurements of S=1/2 Kagome Lattice Antiferromagnet BaCu$_3$V$_2$O$_8$(OH)$_2$
在1.9 ~ 265 K温度范围内,对被认为是$S$ =1/2 kagome反铁磁体的近理想模型物质的钒铜钡矿BaCu $_3$ V $_2$ O $_8$(OH)$_2$进行了高场电子自旋共振(ESR)测量.频率范围为60 ~ 360 GHz,外加脉冲磁场高达16 T。观察到的g值和线宽的增加低于20 K,这表明短程有序的发展。此外,根据频率-场关系,提出了1.9K下无带隙自旋液体基态。
2009-12-22 cond-mat.str-el
Tuning the spin dynamics of kagome systems
尽管在固体状态下实现自旋液体在概念上很重要,但只有少数化合物是已知的。另一方面,晶格畸变和各向异性对磁交换拓扑和涨落谱的影响是一个有趣的问题。我们比较了两种s=1/2的kagome晶格化合物的激发光谱的vesignieite和volborthite使用拉曼散射。我们证明,即使是很小的修改的晶体结构可能有一个巨大的影响的声子谱和低温性能。
2011-11-09 cond-mat.str-el quant-ph
Resonant inelastic x-ray scattering study of vector chiral ordered kagome antiferromagnet
本研究利用群论形式计算了vesignieite的RIXS特征,发现偏振依赖性可追踪磁振子分支,并证明RIXS实验可探测矢量手性关联。
2020-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
17O NMR study of the intrinsic magnetic susceptibility and spin dynamics of the quantum kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
我们报告通过17 O NMR,一个明确的本地确定的内在可果美晶格自旋磁化率,以及周围的非磁性缺陷产生的自然Zn/ Cu交换在S=1/2(Cu 2+)herbertsmithite ZnCu 3(OH)6Cl 2化合物。解决了单重态-三重态间隙的问题。缺陷周围的磁响应被发现显着不同,从观察到的非挫折反铁磁材料。最后,我们根据Cu和Cl NMR数据[cond-mat 070314]讨论了我们的弛豫测量,并提出了激发的平坦q依赖性。
2008-01-08 cond-mat.str-el
^{63}Cu, ^{35}Cl, and ^{1}H NMR in the S=1/2 Kagomé Lattice ZnCu_{3}(OH)_{6}Cl_{2}
ZnCu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}$($S=1/2$)是理想的Kagomé Heisenberg反铁磁体的一个有希望的新候选者,因为在低至$\sim$ 50 mK时没有磁相变。我们用核磁共振技术研究了它的局域磁环境和晶格环境。我们表明,内在的本地自旋磁化率{ \it减少}向T=0,但缓慢冻结的晶格附近$\sim$ 50 K,推测与OH键,有助于本地自旋磁化率及其分布的大幅度增加。T=0附近的自旋动力学在强磁场下服从幂律行为。
2008-01-11 cond-mat.str-el
Susceptibility and dilution effects of the kagome bi-layer geometrically frustrated network. A Ga-NMR study of SrCr_(9p)Ga_(12-9p)O_(19)
本文对几何阻挫的可果美双层化合物SrCr_(9 p)Ga_(12- 9 p)O_(19)(Cr^3+,S=3/2)在宽的Cr浓度范围内(.72<p<.95)进行了广泛的镓NMR研究。这使我们能够探测局部的可果美双层磁化率和分离的内在属性,由于几何挫折从那些相关的网站稀释。我们的主要发现是:1)本征可果美双层磁化率在40-50 K的温度下表现出最大值,并且对高达~ 20%的稀释度具有鲁棒性。最大值揭示了短程反铁磁关联的发展; 2)在低T下,高度动态的状态诱导了NMR强度的强烈消除,而不管稀释度如何; 3)在宏观磁化率中观察到的低T上升与源于可果美双层稀释的顺磁缺陷有关。低T分析的NMR线型表明,该缺陷可以与交错自旋响应的可果美双层上的空位。这与kagome双层磁化率的最大值非常类似于大多数低维反铁磁关联系统中观察到的现象:4)在T_g=2-4 K时观察到的类自旋玻璃冻结现象不是由稀释诱导的缺陷驱动的。
2002-01-29 cond-mat.str-el
Magnetism and a field-cycling induced effect in staircase Kagomé antiferromagnet PbCu$_3$TeO$_7$ revealed by NMR
本文报道了阶梯形Kagomé反铁磁体PbCu_3TeO_7($T_{N1}\approx$ 36 K)单晶的$^{125}$ Te和$^{63,65}$ Cu核磁共振(NMR)研究。用Curie-Weiss拟合高温Knight位移,得到$Θ$ ~140 K的居里常数。阻挫因子f(= $Θ/T_N $)$\approx$ 4表示该系统中的中间阻挫。由高温Knight位移数据估算出$^{125}$ Te的超精细耦合常数为$^{125}A_{hf}$ = -67 kOe/ $μ_B$,表明Kagomé层间存在较强的层间耦合.在$T$ = 2 K时,我们发现两种类型的零场NMR信号。一个没有依赖于历史上的字段处理,这是一致的,从不同的内部超精细领域的不等价的铜网站的铜NMR信号。另一个是只看到一个磁场循环过程后,这是一致的畴壁贡献在这个受挫的反铁磁体。
2015-08-22 cond-mat.str-el
Nature of the spin liquid ground state in a breathing kagome compound studied by NMR and series expansion
在氟氧化钒化合物(NH $_4$)$_2$ [C $_7$ H $_{14}$ N][V $_7$ O $_6$ F $_{18}$ ](DQVOF)中,V $^{4+}$(3d $^1$,$S=1/2$)离子实现了由交替大小、共角的等边三角形组成的独特的、高度受抑的呼吸kagome晶格。在这里,我们提出了一个$^{17}$ O NMR研究DQVOF,隔离的呼吸kagome网络的局部敏感性。通过拟合级数展开,我们提取了呼吸kagome平面内的相互作用之比,$J_\triangledown / J_\vartriangle = 0.55(4)$,和平均反铁磁相互作用$\bar{J}=60(7)$ ~K。自旋晶格,$T_1$,测量揭示了一个基本上无带隙的激发光谱的最大间隙$Δ/ \bar{J}=0.007(7)$。我们的研究为进一步的理论研究提供了新的动力,以确定DQVOF所显示的无带隙自旋液体行为是否是其呼吸kagome晶格所固有的,或者它是否是由于对该模型的扰动,例如呼吸kagome平面中的V $^{4+}$离子与层间V $^{3+}$($S=1$)自旋的残余耦合。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Disorder effects in the quantum kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
ZnCu_3(OH)_6Cl_2的核磁共振实验激发了我们研究非磁性缺陷对反铁磁自旋1/2kagome晶格的影响。我们使用精确对角化方法来研究两个这样的缺陷对有限尺寸系统的影响。我们的结果,在没有可调参数,是在良好的定量协议与最近的氧17 NMR数据。他们提供了支持的实验解释的存在下,由于Zn/Cu的替代品的可果美层内的缺陷。我们的研究结果还表明,在较低的温度下,无序效应变得相关,提出了关于实验证据的可果美2D层中没有内在的自旋间隙的问题。
2008-05-22 cond-mat.str-el
NMR study of the local magnetic order in the kagome Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
本研究利用$^{59}$Co NMR和进化算法谱拟合考察Co$_3$Sn$_2$S$_2$的局域磁序,揭示90 K上下Co位点等价性变化,排除面内反铁磁共存并支持类铁磁矩增强。
2024-12-16 cond-mat.str-el
Emergence of the spin polarized domains in the kagome lattice Heisenberg antiferromagnet Zn-barlowite (Zn$_{0.95}$Cu$_{0.05}$)Cu$_{3}$(OD)$_{6}$FBr
Kagome晶格海森堡反铁磁体对结构无序引起的微扰非常敏感。NMR是一种非常适合研究这种无序诱导效应的局部探针,但在实践中,常规一维NMR数据中的大分布使得难以区分原始可果美量子自旋液体的固有行为与无序诱导效应。本文报道了一种适用于Zn-barlowite(Zn $_{0.95}$ Cu $_{0.05}$)Cu $_{3}$(OD)$_{6}$ FBr kagome晶格的二维NMR数据采集方案,并成功地将低能自旋激发的分布与局域自旋磁化率的分布关联起来。我们提出的证据,逐步增长的域与5\%的铜$^{2+}$缺陷自旋占据层间非磁性锌$^{2+}$网站引起的局部自旋极化。这些自旋极化畴在2~K下占样品体积的$\sim60$ %,其中由层间缺陷引起的无带隙激发在可果美平面内占据自旋激发的低能部分。
2022-11-28 cond-mat.str-el
59Co-NMR Probe for Stepwise Magnetization and Magnetotransport in SrCo6O11 with Metallic Kagome Layer and Triangular Lattice with Local Moments
我们报告的新的磁性和电子性质的SrCo 6 O 11,表现出独特的逐步磁化和相关的磁输运现象的研究,通过选址59 Co核磁共振(NMR)在零和施加磁场。该化合物由晶胞中的三个Co位点组成,即,Co(1)在金属Kagome层中,Co(2)在层之间的二聚柱和Co(3)在三角晶格中。零场核磁共振谱表明,Co(3)位的大的局部磁矩是磁有序的,在零场没有任何体磁化强度M的痕迹。场扫描核磁共振谱表明,Co(1)位的内部超精细场是由Co(3)位的全极化磁矩Ms在高于2.5T的磁场下产生的,而在“1/3”平台态下,当外加小磁场时,超精细场被部分抵消,在“1/3”平台态下,三分之一的Ms在中等磁场下被诱导产生.从微观角度阐明了Co(3)位的局域磁矩经历了场致亚铁磁(up-up-down)到铁磁(up-up-up)的转变,这与最近的中子衍射实验所获得的证据是一致的。Co(1)Kagome层和层间的二聚柱Co(2)位均为层状起源,表明近准二维金属导电性主要由Co(1)和Co(2)位控制。因此,在SrCo_6 O_(11)中观察到的独特的磁输运现象是由于Co(1)和Co(2)位上的传导电子与Co(3)位上的局域磁矩之间的相互作用所致。
2006-07-26 cond-mat.str-el
Easy-Axis Kagomé Antiferromagnet: Local-Probe Study of Nd$_3$Ga$_5$SiO$_{14}$
我们报告了磁各向异性的Kagomé化合物Nd $_3$ Ga $_5$ SiO $_{14}$的局部探针研究。我们的零场$μ$ SR结果提供了一个波动的集体顺磁状态的直接证据,低至60 mK,支持擦除的Ga核磁共振(NMR)信号低于25 K。在60 mK时,$μ$ SR在0.5 T以上的磁场中观察到了一个动态到更静态的交叉。因此,NMR信号在高于阈值场的低$T$下恢复,揭示了磁波动的快速温度和场变化。
2008-04-17 cond-mat.str-el
Negative-chirality order in $S=1/2$ kagome antiferromagnet CdCu$_{3}$(OH)$_{6}$(NO$_{3}$)$_{2}\cdot $H$_{2}$O
本文用中子衍射和核磁共振(NMR)方法对$S = 1/2$可果美反铁磁体CdCu $_{3}$(OH)$_{6}$(NO $_{3}$)$_{2}\cdot $ H $_{2}$ O的磁结构进行了微观分析。在磁有序温度$T_N\simeq 4$ K以下,在中子衍射图中发现在(110)和(100)处的磁布拉格反射,这表明$q=0$磁结构。此外,矢量自旋手性的$q=0$结构被成功地确定从内部磁场方向的$^{14}$ N-NMR测量。我们的研究结果指向一个手性有序的磁性结构,具有负矢量手性和$\langle 100 \rangle$各向异性。
2022-04-06 cond-mat.str-el
NMR evidence of spinon localization in kagome antiferromagnet YCu$_3$(OH)$_6$Br$_2$[Br$_{1-x}$(OH)$_x$]
该研究通过核磁共振实验发现kagome反铁磁体YCu$_3$(OH)$_6$Br$_2$[Br$_{1-x}$(OH)$_x$]中自旋子因杂质引起的符号涨落而局域化,形成近零能量平带,解释了低温下的异常激发行为。
2024-02-08 cond-mat.str-el
Nuclear relaxation rates in the Herbertsmithite Kagome antiferromagnets ZnCu3(OH)6Cl2
利用Moriyas Gaussian近似和多频矩外推法计算了Kagome晶格上自旋半海森堡反铁磁体的局域谱函数和核磁弛豫率(1/T1).的温度依赖性的计算速率进行比较与氧1/T1核磁共振数据在Herbertsmithite。我们发现,高斯近似1/T1的行为定性类似于实验的速率急剧下降,在低温下,与自旋能隙的行为一致。然而,即使在室温下,这种近似也大大低估了1/T1的大小。从外推的多个频率的时刻得到的速率给出非常好的协议与室温NMR数据与J = 195 +/- 20 K和超精细耦合独立于其他测量确定。多个频率矩的使用还导致在局部结构因子中的附加低频权重。我们的计算与较高的频率时刻的收敛在低温下分解,这表明在系统中存在较长范围的动态相关性,尽管非常短范围的静态相关性。
2016-09-01 cond-mat.str-el
Slow ferromagnetic fluctuations in the kagome metal Sc$_3$Mn$_3$Al$_7$Si$_5$ revealed by $^{27}$Al NMR
通过$^{27}$Al NMR研究kagome金属Sc$_3$Mn$_3$Al$_7$Si$_5$,发现其金属态中存在主导的、频率低至千赫兹或更低的慢铁磁自旋涨落。
2025-04-26 cond-mat.str-el
s-wave superconductivity in kagome metal CsV$_{3}$Sb$_{5}$ revealed by $^{121/123}$Sb NQR and $^{51}$V NMR measurements
本文报道了可果美金属CsVPDMATHABMOSbPDMATHABMP与$T_{\rm c}=2.5$ K的$^{121/123}$-Sb核四极共振(NQR)和$^{51}$-V核磁共振(NMR)测量结果。$^{51}$ V NMR谱和$^{121/123}$ Sb NQR谱都在电荷密度波(CDW)跃迁后分裂,这证明了相当的CDW状态。$91$ K和$94$ K之间的高温相和CDW相共存表明它是一级相变。在低温下,电场梯度波动减弱,磁场波动成为主导。超导电性出现在电荷有序态。Knight位移减小,$1/T_{1}T$在$T_{\rm c}$下方出现Hebel-Slichter相干峰,表明CsV $_3$ Sb $_5$是s波超导体。
2021-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin dynamics and disorder effects in the S=1/2 kagome Heisenberg spin liquid phase of kapellasite
我们报告$^{35}$ Cl NMR,ESR,$μ$ SR和比热测量的$S=1/2$挫折kagomé磁铁kapellasite,$α-$ Cu $_3$ Zn(OH)$_6$ Cl $_2$,其中一个无间隙的自旋液相是稳定的一组竞争交换相互作用。我们的测量证实了最近邻交换作用$J_1$的铁磁性质,并给出了竞争作用$|J| \sim 10$ K的能量标度。温度依赖性ESR线移的研究揭示了中等对称交换各向异性项$D$,具有$|D/J|\sim 3$ %。这些发现证实了使用$J_1 - J_2 - J_d$海森堡模型来描述钾镁矾的磁性的后验性[Bernu等人,B87,155107(2013)]。我们进一步确认,从这个模型的主要偏差是严重的随机损耗的磁性kagomé晶格的27%,由于铜/锌网站混合,并特别解决这种无序的影响,通过$^{35}$氯NMR,进行定向多晶样品。令人惊讶的是,虽然对局部结构变形非常敏感,但我们的NMR测量表明,尽管存在各种磁环境,但该系统在高温下仍保持均匀,具有独特的自旋磁化率。非常规的自旋动力学进一步揭示了NMR和$μ$ SR在低$T$,相关,自旋液体制度,其中观察到的自旋晶格弛豫时间的广泛分布。我们将此归因于本地低能量模式的存在。
2014-10-28 cond-mat.str-el
Correlated impurities and intrinsic spin liquid physics in the kagome material Herbertsmithite
低能非弹性中子散射在可果美自旋液体化合物ZnCu 3(OD)6Cl 2(Herbertsmithite)单晶上揭示了能量转移E < 0.8 meV(~J/20)时杂质自旋之间的反铁磁相关性。动量的依赖性显着不同,从更高的能量散射所产生的内在的戈薇自旋。低能量波动的特点是波矢(1 0 0)和(0 0 3/2)附近的漫散射,这是一致的反铁磁相邻的三角形(Zn)中间层上的最近邻铜杂质对之间的相关性。相应的杂质晶格类似于一个简单的立方晶格在稀释极限低于逾渗阈值。这样的杂质模型可以描述先前的中子、NMR和比热数据。低能中子的数据是一致的存在下,一个小的自旋间隙(Δ ~ 0.7 meV)的可果美层,类似于最近观察到的NMR。区分铜杂质散射和平面可果美铜自旋散射的能力为探索本征自旋液体物理提供了新的途径。
2015-12-21 cond-mat.str-el
Modified kagome physics in the natural spin-1/2 kagome lattice systems - kapellasite Cu3Zn(OH)6Cl2 and haydeeite Cu3Mg(OH)6Cl2
最近发现的天然矿物Cu_3Zn(OH)_6Cl_2和Cu_3Mg(OH)_6Cl_2是具有理想kagome几何构型的自旋1/2体系。基于电子结构的计算,我们开发了一个现实的模型,其中包括在真实的可果美材料中固有的,超越原来的可果美模型的可果美六边形耦合。精确的对角化研究所得出的模型揭示了强烈的影响,这些耦合的磁基态。我们的预测可以与中子散射,热力学和NMR数据进行比较和提供。
2008-09-05 cond-mat.str-el
Electron-Nuclear Hyperfine Coupling in Quantum Kagome Antiferromagnets from First-Principles Calculation and a Reflection of the Defect Effect
理想自旋为1/2的可果美反铁磁体的发现标志着量子自旋液体(QSL)研究的突破,而核磁共振(NMR)谱在揭示这些化合物的量子顺磁性方面发挥着重要作用。然而,核磁共振数据的解释,往往是掩盖的缺陷,可以是有争议的。在这里,我们表明,最显着的相互作用强度NMR,即超精细耦合(HFC)的强度,可以合理地再现这些建议的QSL的第一性原理计算。将此方法应用于含Cu-Zn缺陷的超原胞,使我们能够绘制出HFC在不同核位置的变化和分布。这种预测能力有望弥补低温NMR数据分析中的缺失环节。
2019-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
59Co NMR evidence for charge and orbital order in the kagome like structure of Na2/3CoO2
我们报告了一套完整的$^{59}$ Co NMR数据上的$x=2/3$相的钴酸钠钠$_{x}$ CoO $_{2}$,我们以前建立了平面Na排序和三维堆叠从一个组合的对称参数从Na和Co的NQR/NMR数据。在这里,我们解决所有的塞曼和四极哈密顿的所有参数的钴网站的晶胞和报告的NMR位移和自旋晶格弛豫$T_{1}$数据的温度依赖性,这些网站。我们确认,三个非磁性的Co $^{3+}$(Co 1)是在轴对称的位置和掺杂的孔是离域的九个互补的磁性钴网站(Co 2)的原子单元格。然后,适度复杂的原子结构恢复为非常简单的电子结构,其中电子在Co位的三角晶格的Co2 kagomé亚晶格上离域。的自旋磁化率的一个单一的温度依赖性的观察表明,一个单一的带图片适用,并在Co2网站的静态和动态的电子性质的磁性为主。我们的证据表明,他们显示出强烈的平面电子各向异性最初出乎意料的,但完全符合沿kagomé亚晶格组织的轨道排序。这些详细的数据现在应该允许现实的计算这种化合物的电子性质,以确定电子相关的发生率。
2011-10-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Studies of non-magnetic impurities in the spin-1/2 Kagome Antiferromagnet
受ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$最近实验的启发,我们研究了自旋为1/2的Kagome反铁磁体在掺杂杂质存在下的非均匀Knight位移(局域磁化率).用高温级数展开法计算了T=0.4J时的局部磁化率及其分布。在低温下,我们探讨了狄拉克自旋液体的建议,并计算了本地磁化率在平均场和超越平均场使用Gutzwiller投影,发现整体图片是一致的NMR实验。
2008-02-03 cond-mat.str-el
27Al-NMR Study on a square-Kagome lattice antiferromagnet
Sophia University(上智大学);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency (JAEA)(日本原子力研究开发机构先进科学研究中心);Tokyo University of Science(东京理科大学)
通过 27Al-NMR 测量方形 Kagome 晶格反铁磁体 KCu6AlBiO4(SO4)5Cl,发现其无长程磁有序,但低温磁性展宽饱和且 1/T1 呈 Δ=2 K 的激活行为,提示自旋激发存在小能隙。
2024-02-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-1/2 Kagome Like Lattice in Volborthite Cu3V2O7(OH)2-H2O
通过磁化率、比热和51 VNMR研究了一种新的具有S-1/2(Cu 2+自旋)kagome结构的铜酸盐伏硼硫铁矿Cu 3V 2 O 7(OH)2·2 H2O.无论是长程序,也没有自旋能隙单基态的迹象被检测到低至1.8 K,尽管大的反铁磁耦合~100 K之间的铜自旋形成一个二维的kagome网络。有人建议,Volborthite代表一个系统接近量子临界点之间的经典长程有序和量子无序相。
2001-11-10 cond-mat.str-el
Ga NMR study of the local susceptibility in SrCr8Ga4O19: pseudogap and paramagnetic defects
本文首次用Ga(4 f)NMR研究了Kagome基阻挫反铁磁体原型SrCr $_{8}$ Ga $_{4}$ O $_{19}$中Cr的磁化率.我们的主要发现是受抑晶格的磁化率在50 K附近经历一个最大值。我们的数据也支持存在顺磁性自旋“团簇”,这是在低温下宏观磁化率中观察到的居里行为的原因。这些结果为几何阻挫磁体的物理学争论不休提供了新的特征。
2000-04-05 cond-mat.str-el
Spin-1/2 kagome compounds: volborthite vs herbertsmithite
为了得到自旋为1/2的kagome反铁磁体的本征性质的信息,比较了两种kagome化合物,volborthite Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O和herbertsmithite ZnCu_3(OH)_6Cl_2。Volborthite在T ~ J / 4处显示出宽的最大值,并且在T = 0处接近大的有限值的体磁化率chi_bulk以及来自NMR测量的局部磁化率chi_local。这些必须是自旋为1/2的kagome反铁磁体的固有性质,因为在chi_local中也报道了赫氏铁磁石的类似行为[Olariu A等人,2008 Phys. Rev. Lett.,100 087202]。杂质的影响,可能会显着影响散装性能进行了讨论。
2008-10-23 cond-mat.str-el
Local Spin Susceptibility of the S=1/2 Kagome Lattice in ZnCu3(OD)6Cl2
我们报告单晶2-D NMR调查的近理想自旋S=1/2 kagome晶格ZnCu 3(OD)6Cl 2。我们成功地确定了2-D NMR信号来自最近的邻居的Cu 2+缺陷占据Zn网站。从2-D奈特位移测量,我们表明,弱相互作用的Cu 2+自旋在这些缺陷导致大居里-外斯增强对T=0常见的散装磁化率数据。我们估计的内在自旋磁化率的戈薇飞机减去缺陷的贡献,并探讨了几种情况。
2011-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ga$_{x}$Cu$_{4-x}$(OD)$_{6}$Cl$_{2}$: Insulating ground state in an electron doped kagome system
我们提出了一个成功的合成方法系列镓$_{x}$铜$_{4-x}$(OD)$_{6}$ Cl $_{2}$与取代高达$x=0.8$。该化合物仍然是一个受挫的kagome系统与绝缘基态类似的herbertsmithite这些取代,作为额外的电荷的Ga $^{3+}$是最有可能绑定到额外的OH $^{-}$和Cl $^{-}$。除了红外测量,我们目前的磁性和比热数据下降到2 K选定的样品与$0\leq x\leq0.8$。随着$x$的增加,长程磁序被抑制,类似于在系列Zn $_{x}$ Cu $_{4-x}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}$中观察到的,表明Ga主要进入层状晶体结构的面间位置。随着取代度的增加,冷冻磁性部分减少,随后进行$μ$ SR测量。应用$^{69,71}$ Ga核磁共振(NMR)作为Ga诱导无序的局部探针。一个很好地解决Ga NMR线的宽度适中,被发现为每个同位素的相图,这表明一个相当均匀的分布在一个单一的网站上的Ga同位素的晶格。
2018-11-06 cond-mat.str-el
Kapellasite: a kagome quantum spin liquid
磁化率,核磁共振,muSR,和非弹性中子散射测量表明,kapellasite,Cu 3 Zn(OH)6Cl 2,几何受挫自旋1/2 kagome反铁磁体多晶型的herbertsmithite矿物,是一个无隙自旋液体与受挫的相互作用,表现出不寻常的动态短程相关性的非共面cuboc 2型,坚持到20 mK。哈密顿量由高温级数展开式与热力学数据的拟合确定。实验数据进行了比较,使用Schwinger-boson方法的理论计算。
2012-07-23 cond-mat.str-el
Emergence of Frustrated Short-Range Order above Long-Range Order in the $S=1/2$ Kagome Antiferromagnet CaCu$_3$(OD)$_6$Cl$_2\cdot0.6$D$_2$O
本文报道了可果美反铁磁体CaCu $_3$(OD)$_6$ Cl $_2\cdot0.6$ D $_2$ O(Ca-钾镁矾)的低能动力学研究。先前的$^{35}$ Cl-NMR测量揭示核自旋-晶格弛豫速率($1/T_1$)在温度$T^{\ast} = 7.2$ K和$T_s \simeq 25$ K处显示两个峰。虽然$T^{\ast}$的低温峰归因于长程磁有序附近的临界波动,但高温峰的起源尚未完全了解。从$1/T_1$测量的D网站上的OD组(D $_{\rm OD}$),我们发现没有峰$T_s$,证明高温峰是不相关的OD组的分子动力学。我们讨论了在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用稳定长程序之前,在$T_s$以下的阻挫诱导的短程有序态的可能性。我们还观察到静态的内部领域在D $_{\rm OD}$网站在远程有序状态低于$T^{\ast}$,并确认先前提出的负手性$q=0$磁结构。
2021-01-06 cond-mat.str-el
Gapped 1/9 Magnetization Plateau in the Anisotropic Kagome Antiferromagnet Y-kapellasite
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Laboratoire de Physique des Solides(固体物理实验室);Clarendon Laboratory, Department of Physics, University of Oxford(牛津大学克拉伦登实验室物理系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Physikalisches Institut, Goethe-Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学物理研究所);Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, LNCMI-CNRS (UPR3228), EMFL, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Toulouse, INSA-T(强磁场国家实验室,LNCMI-CNRS (UPR3228),欧洲强磁场联合实验室,格勒诺布尔阿尔卑斯大学,图卢兹大学,INSA-T);Max-Planck-Institute for So(马克斯·普朗克研究所)
研究了Y-kapellasite中1/9磁化平台的起源,发现其伴随局部自旋有序和低能自旋涨落抑制,表明其为有间隙的分数态。
2026-05-08 cond-mat.str-el
Phase Diagram and Spin Dynamics in Volborthite with a Distorted Kagome Lattice
本文报道了一种高质量粉末样品Cu_3V_2O_7(OH)_2/2H_2O的~(51)V-NMR研究。在低于4.5 T的磁场中,自旋-晶格弛豫速率1/T1出现一个尖锐的峰,并伴有谱线展宽,表明在1 K附近发生了磁相变。低温阶段显示异常,如洛伦兹线形状,1/T1 propto T行为表明密集的低能量激发,和大的自旋回波衰减率1/T2指向异常缓慢的波动。另一个磁相出现在4.5 T以上,具有较少的异常光谱形状和动力学。
2009-08-19 cond-mat.str-el
Competing emergent Potts orders and possible nematic spin liquids in the Kagome $J_{1}-J_{3}$ Heisenberg model
本文研究Kagome $J_1-J_3$反铁磁Heisenberg模型的“灰色区域”,结合Monte Carlo、Schwinger Boson平均场和精确对角化,揭示竞争的Potts-3/Potts-4序及可能的向列自旋液体基态。
2022-03-07 cond-mat.str-el
Magnetization "Steps" on a Kagome Lattice in Volborthite
用高质量的多晶样品研究了自旋为1/2kagome的类化合物伏硼硫石的磁性。磁化强度和比热测量表明,可果美晶格上的自旋在低温下仍然波动,低至T = 60 mK,对应于最近邻反铁磁相互作用的1/1500,既不表现出传统的长程序,也不表现出自旋间隙。与此相反,51 V NMR实验揭示了一个尖锐的峰在1 K的弛豫速率,这表明一定的奇异秩序发生。令人惊讶的是,我们已经观察到三个“步骤”的磁化作为磁场的函数,这表明至少有四个类液体或其他量子态存在于磁场。
2009-02-21 cond-mat.str-el
Magnetic correlations in the semimetallic hyper-kagome iridate Na3Ir3O8
本文用$_3$ Na NMR对一种掺杂量子自旋液体候选物--我们确定的内在行为的均匀\textbf{q} $ = 0$的磁化率通过移位测量和动力学响应通过探测自旋晶格弛豫率。在整个研究的温度范围内,磁化率是一致的半金属行为,虽然与电子带大幅修改的相关性。值得注意的是,存在于绝缘母体化合物Na $_4$ Ir $_3$ O $_8$中的反铁磁波动在所研究的化合物中存活。自旋动力学与120种显示短程相关性的$^o$激发模式一致。
2021-03-05 cond-mat.str-el
Field-Induced Freezing of a Quantum Spin Liquid on the Kagome Lattice
本文报道了S= 12 Cu ~(2+)反铁磁体Herbertsmithite ZnCu_3(OH)_6Cl_2在磁场为2 ~ 12 T、温度为45 mK时的~(17)O NMR谱。虽然Herbertsmithite在零磁场下表现出无带隙的自旋液体行为,但我们发现在亚开尔文温度下由外加磁场诱导的自旋固相不稳定性。后一阶段显示出很大程度上抑制的时刻$\lesssim 0.1\muB$和缺口的激励。H-T相图表明在小而有限的磁场μ 0 Hc=1.55(25)T处存在量子临界点。我们讨论了这一发现的光的微扰Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,理论上提出了维持量子临界制度的量子戈薇海森堡反铁磁模型。
2011-11-29 cond-mat.str-el
Ground state of the Kagome-like S=1/2 antiferromagnet, Volborthite Cu3V2O7(OH)2.2H2O
Volborthite化合物是在高度受抑的kagome类晶格上实现S=1/2量子自旋的极少数实现之一。低温超导量子干涉仪的测量揭示了在2K以下的一个宽的磁转变,这进一步证实了在1.4K $\pm$ 0.2K的51 V核自旋弛豫速率(1/T1)的峰值。通过~(51)V NMR,发现该化合物的基态(GS)是不同自旋构型的混合物,其中20%对应于明确定义的短程有序,可能是$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$型.虽然冻结涉及所有的铜$^{2+}$自旋,只有40%的铜矩实际上是冻结的,这表明量子涨落强烈重整化GS。
2005-07-11 cond-mat.str-el
Orbital ordering and fluctuations in a kagome superconductor CsV3Sb5
最近,在具有非平凡能带拓扑结构的钒基可果美金属AV 3Sb 5(A = K,Rb,Cs)中发现了竞争性电子不稳定性,包括超导性和密度波状有序。这一发现激发了人们广泛的兴趣,研究这些竞争的电子秩序和可能的奇异激发超导状态的相互作用。在此,为了进一步明确这些可果美超导体中的密度波状转变的性质,我们对CsV 3Sb 5单晶进行了51 V和133 Cs核磁共振(NMR)测量。在结构转变温度Ts ~ 94 K,51 V NMR谱中观察到轨道位移的突然分裂,揭示了与轨道有序化有关的一级相变。相比之下,在51 V NMR谱上,电荷密度波(CDW)级的四极分裂仅在Ts以下逐渐出现,具有典型的二级跃迁行为,表明CDW级是二级电子级。结合~(133)Cs核磁共振谱,进一步证实了该化合物具有周期为2x 2x 2c的三维结构调制。在Ts以上,随温度变化的Knight位移和核自旋-晶格弛豫速率(1/T1)进一步表明存在来自钒3d轨道的显著的磁涨落,而在Ts以下,由于轨道有序化,这些磁涨落被抑制。目前的结果强烈支持,除了CDW有序之外,之前声称的类似密度波的转变还涉及主导轨道有序,这表明这些可果美超导体中存在丰富的轨道物理。
2021-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for a Gapped Spin-Liquid Ground State in a Kagome Heisenberg Antiferromagnet
在寻找具有量子自旋液体基态的自旋系统中,戈薇海森堡反铁磁体是一个领先的候选者。它的基态的性质仍然是一个有很大争议的问题。我们进行了17-O单晶NMR测量的S=1/2 kagome晶格在herbertsmithite ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$,这是已知的自旋激发光谱中表现出的自旋连续。我们证明了由17-O NMR频移推导出的本征局域自旋极化率$χ_{kagome}$在温度T ~ 0.03 J以下渐近为零,其中J ~ 200 K为Cu-Cu超交换作用。结合我们在低温下观察到的$χ_{kagome}$的磁场依赖性,这些结果表明,kagome海森堡反铁磁体具有有限隙的自旋液体基态。
2015-11-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic resonance as a local probe for kagomé magnetism in Barlowite Cu$_4$(OH)$_6$FBr
对多晶的铁镁矾Cu $_4$(OH)$_6$ FBr样品进行了温度和场依赖的$^1$ H-、$^{19}$ F-和$^{79,81}$ Br- NMR测量以及零场$^{79,81}$ Br-NQR测量,以在微观水平上研究磁性和可能的结构畸变。$^{79,81}$ Br- NMR自旋-晶格弛豫速率1/ $T_1$的温度依赖性表明,在$T_{\rm N}\simeq$ 15 K处发生了相变,这是磁源,但在低于$T_{\rm N}$时,波动异常微弱地减慢。此外,1/ $T_1T$与体磁化率呈线性关系,这表明持续的自旋波动下降到2 K。四极共振(NQR)研究揭示了一对零场NQR-线与两个同位素的溴与$I$ = 3/2的核自旋。用Br-NMR测定了$^{79}$ Br-和$^{81}$ Br-核的四极耦合常数$ν_Q\simeq$ 28.5~MHz和24.7~MHz,并估算了电场梯度的不对称性参数为$η\simeq 0.2$ . Br-NQR线与我们从Br-NMR的发现一致,并且它们相对较宽,甚至高于$T_{\rm N}$。这种加宽和相对大的$η$值表明在Br-位点的对称性降低,反映了晶格中存在局部畸变。我们的密度泛函计算表明,位于kagome平面之间的Cu 2原子的位移不占这个相对较大的$η$。另一方面,充分的结构松弛,包括戈薇平面的变形,导致与实验更好的协议。
2018-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum and Classical Spins on the Spatially Distorted Kagome Lattice: Applications to Volborthite
在Volborthite中,自旋为1/2的磁矩形成扭曲的Kagomé晶格,角共享等腰三角形,两个键上的交换常数为$J$,第三个键上的交换常数为$J'$。我们研究了这种自旋系统的性质,并表明,尽管扭曲,晶格保留了大量的挫折。虽然次广泛的,经典的基态简并仍然非常大,指数增长与系统周长。我们考虑由热涨落和量子涨落引起的简并提升。线性(自旋波)秩序,简并被发现保持不变。因此,引入了两种互补的方法,适用于低温和高温,它们指向相同的有序模式。在低温极限下,从非线性自旋波导出了有效手征哈密顿量,它预言了$J'/J$增加时,从$\sqrt 3\times \sqrt 3$型有序到新的亚铁磁{ \em条纹手征}有序的双晶胞转变.这是证实了一个大N近似的O($n$)模型在这个晶格上。当鞍点解产生线简并时,$O(1/n)$校正选择条纹手征态的非平凡波矢量。通过精确小系统对角化研究了自旋为1/2的量子极限,并与中温实验结果进行了比较。我们认为,在核磁共振实验中看到的非常低的温度自旋冻结状态可能与该晶格上的经典基态的不连续性质有关,这导致了对核磁共振线形状的预测。
2007-09-05 cond-mat.str-el
Emergent Spin-Singlet Pairing in the Frustrated Kagome Metal Sc$_3$Mn$_3$Al$_7$Si$_5$
Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(德国德累斯顿马克斯·普朗克固体和分子科学研究所)
研究通过多种手段揭示了Sc$_3$Mn$_3$Al$_7$Si$_5$低温自旋动力学,发现短程自旋单态关联,表明该材料存在非传统相关态,受几何摩擦和能带电子影响,接近量子自旋液体。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic excitations from single-chirality antiferromagnetic state in Ca-kapellasite
本文报道了自旋$S=1/2$完全可果梅反铁磁体钙钾镁矾(CaCu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}\cdot$ 0. 6 H $_{2}$ O)在$T^{\ast}=7.2$ K处的磁跃迁的$^{35}$ Cl NMR研究。在基态的静态磁结构已被确定为手性有序的$Q=0$状态,这是由有限的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用选择。利用核自旋-晶格弛豫速率测量研究了有序态的低能磁激发。我们检测到一个弱的温度依赖的贡献,除了在戈薇平面的色散自旋波的贡献,在垂直于戈薇平面的磁波动。来自共面自旋结构的低能量磁激发归因于源于该可果美反铁磁体中的平带的零模。
2020-04-08 cond-mat.str-el
Gapless ground state in the archetypal quantum kagome antiferromagnet ZnCu$_3$(OH)$_6$Cl$_2$
自旋液体是量子物质的奇异相,挑战了朗道的破环相变范式。尽管有很强的交换作用,自旋不会有序或冻结到零温度。虽然一维量子反铁磁体已经建立,但在量子涨落不那么剧烈的高维中,实现和理解这种状态代表了理论和实验上的主要问题。在这方面,最简单的最近邻海森堡反铁磁哈密顿量的高度挫折戈薇晶格已被证明是一个迷人的和鼓舞人心的模型。它的基态的确切性质仍然难以捉摸,自旋间隙的存在是区分各种自旋液体的首要问题。在这里,通过低温核磁共振(NMR)高品质单晶的对比实验,我们挑出kagome磁化率和相应的动力学在kagome原型,矿物herbertsmithite,ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$。我们坚定地得出结论,这种材料不窝藏任何自旋间隙,这恢复了收敛与最近的数值结果,促进一个无隙狄拉克自旋液体的海森堡kagome反铁磁体的基态。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Investigation of the Paramagnetic State of the Kagome Kondo Lattice Compound YbV$_6$Sn$_6$: a $^{51}$V Nuclear Magnetic Resonance Study
本文利用$^{51}$V核磁共振研究kagome近藤晶格化合物YbV$_6$Sn$_6$的顺磁态,通过Knight位移和自旋-晶格弛豫率测量揭示了面内自旋涨落显著增强的各向异性行为。
2025-06-05 cond-mat.str-el
Pair Correlations, Short Range Order and Dispersive Excitations in the Quasi-Kagome Quantum Magnet Volborthite
我们目前的空间和动态信息的s=1/2扭曲kagome反铁磁volborthite,Cu 3V 2 O 7(OD)2.2D2O,通过极化和非弹性中子散射。瞬时结构因子S(Q)主要由最近邻对相关决定,在5 K以下出现波矢量Q1=0.65(3)<$^-1和Q2=1.15(5)<$^-1的短程有序。激发谱S(Q,ω)显示出从Q1和Q2分散的两个陡峭的分支和在ω=5.0(2)meV处的平坦模。结果使我们能够确定在T*=1 K的51 V NMR和比热测量的交叉作为在Q_1的相关性的建立。我们比较我们的数据提出的理论模型为volborthite,并表明,激发光谱可以解释自旋波类激发各向异性交换参数,最近的局部密度计算也建议。
2011-02-27 cond-mat.str-el
Microscopic properties of the "pinwheel" kagome compound Rb_2Cu_3SnF_{12}
我们在高达30 T的磁场中使用$^{63,65}$ Cu核磁共振(NMR)研究了“风车”kagome化合物Rb $^{63,65}$ Cu $_3$ SnF $_{12}$中12位价键固体基态的微观性质。我们发现,基态的特点是由一个强大的横向交错自旋极化的温度和场的依赖性点的混合的单重态和三重态。这一点通过能隙$Δ(H)$的场依赖性得到了进一步证实,该能隙$Δ(H)$具有水平反交叉,具有大的最小能隙值$\approx Δ(0)/2$,没有证据表明在低至1.5K时发生了相变。通过对小团簇的精确对角化,我们证明了所观察到的反交叉主要是由于晶体结构所定义的$g$ -张量的交错倾斜,并揭示了低能激发谱的对称性与能级交叉的不存在相兼容.
2013-06-12 cond-mat.str-el
Reply to Comment on: Microscopic signatures of an imaginary charge density wave in a kagome metal
The University of Tokyo(东京大学);Kyoto University(京都大学);University of Tokyo(东京大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
该论文针对提出晶体镶嵌性可替代解释其研究中NMR光谱不对称的评论,论证该情景所需条件无法由普通晶体镶嵌性满足,故该解释不成立。
2026-08-27 cond-mat.str-el
Dynamical spin correlations of the kagome antiferromagnet
温度依赖的动态自旋关联,可以很容易地通过各种实验技术,持有提供一个独特的指纹的量子自旋液体和其他有趣的动力学状态的潜力。本文深入研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的kagome晶格上反铁磁(AFM)海森堡自旋1/2模型的动态自旋结构因子$S({\bf q}, ω)$随温度的变化.使用有限温度的Lanczos方法与$N = 30$网站的晶格上,我们发现,即使没有DM相互作用,手性低能量自旋波动的$120^\circ$ AFM序参数占主导地位的动态响应。这导致$S({\bf q}, ω)$的非平凡频率依赖性和在扩展布里渊区的M点处出现明显的低频模式。加入面外DM相互作用$D^z$引起各向异性的动力学响应,软化面内自旋波动,并最终在$D^z > 0.1 J$的共面AFM基态秩序的发病。我们的结果与已有的非弹性中子散射和随温度变化的核磁共振自旋-晶格弛豫速率符合得很好($1/T_1$)数据,其中其小$D^z$对动态自旋相关性的影响被证明是相当小的,以及与$1/T_1$数据,新的可果美AFM YCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_3$,其中发现其显著的$D^z \approx 0.25 J$相互作用强烈地影响自旋动力学。
2021-01-20 cond-mat.str-el