A recently discovered material, 6H-B-Ba3NiSb2O9 was found to display unusual low-temperature phenomenology, interpreted as a quantum spin liquid with spin S = 1 on a triangular lattice. We study a spin S = 1 quantum exchange model on an AB stacked triangular lattice near its quantum paramagnet-to-spiral magnet transition, driven by easy-plane single-ion anisotropy. We demonstrate that the frustrated inter- and intra-layer exchange interactions induce contour lines of low energy excitations that lead to a broad crossover regime of linear-temperature dependence of the specific heat. Based on this and a variety of other predictions, we argue that the observed phenomenology can be understood in terms of a conventional picture of a proximity to this frustrated critical point.
Putative quantum critical point in the itinerant magnet ZrFe$_4$Si$_2$ with a frustrated quasi-one-dimensional structure
化合物ZrFe $_4$ Si $_2$中的Fe亚晶格具有几何阻挫和准一维性。因此,我们研究了ZrFe $_4$ Si $_2$中的磁性行为及其在Ge取代Si后和在静水压下的应用,使用结构,磁性,热力学和电输运探针的演变。磁性测量表明,ZrFe $_4$ Si $_2$持有的有效力矩$μ_{\rm eff}= 2.18~μ_{B}$的顺磁性Fe的时刻。在低温下,化合物在低于6K时显示出弱的短程磁序。我们的研究表明,Ge取代Si增加了单胞体积,并将短程有序稳定为长程自旋密度波型磁有序。另一方面,使用电阻率测量的ZrFe $_4$(Si $_{0.88}$ Ge $_{0.12}$)$_2$的静水压力研究表明,在增加压力时的磁有序的连续抑制。因此,我们结合化学替代和静水压力的研究表明,在ZrFe $_4$ Si $_2$中存在晶格体积控制的量子临界点。
Putative magnetic quantum criticality in (Sr$_{\text{1-x}}$La$_{\text{x}}$)$_{\text{3}}$Ir$_{\text{2}}$O$_{\text{7}}$
(Sr $_{1-x}$ La $_x$)$_3$ Ir $_2$ O $_7$在$x \approx \mathrm{0.04}$经历体绝缘体到金属的转变(IMT)。通过仔细分析以前发表的数据($x=\mathrm{0.053, 0.061, 0.076}$),我们发现一个扩展的区域低于德拜温度的电阻率似乎与温度成线性比例。同时,共振(内)弹性X射线散射数据($x=\mathrm{0.065}$)表明,在100 ~ 200 K之间可能存在从量子顺磁现象到量子临界现象的交叉。我们把这与其他结果的背景下,并提出了一个可能的相图作为掺杂的函数。
Theory of the field-induced BEC in the frustrated spin-1/2 dimer compound BaCuSi2O6
最近的中子和NMR实验的基础上,我们调查的领域引起的外来临界观察到的挫折自旋1/2二聚体化合物BaCuSi 2 O 6使用挫折模型与两种类型的双层。有效的硬核玻色子模型的半经典处理表明,完美的层间挫折导致一个2D的临界指数φ =1,没有对数校正和3D低温相不同,但非零三重态人口在两种类型的双层。这些结果进一步表明,一个简单的现象,在一个依赖于场的横向耦合的上下文中,我们重现整个场-温度相图与量子蒙特卡罗模拟。
Putative spin liquid in the triangle-based iridate Ba$_3$IrTi$_2$O$_9$
我们报告的热力学,磁化强度和μ子自旋弛豫测量的强自旋-轨道耦合铱酸盐Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$,这构成了一个新的挫折主题的混合物的边缘和角共享三角形。尽管存在100~K量级的强反铁磁交换作用,但在23 mK以下没有发现长程磁序的迹象。在低于1 K的低温下,磁比热数据揭示了$T$的线性和平方关系.在各自的温度下,零场μ子自旋弛豫具有持久的自旋动力学,表明非常规的低能量激发。与$4d$同结构化合物Ba $_3$ RuTi $_2$ O $_9$的比较表明,罗盘状磁相互作用和受抑几何形状的协调相互作用促进了三角形铱酸盐中的动态波动状态。
Spiral spin liquid resilient to quantization in the frustrated honeycomb antiferromagnet GdZnPO
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学物理学院武汉国家磁强场中心);School of Physics and Beijing Key Laboratory of Opto-electronic Functional Materials & Micro-nano Devices, Renmin University of China(中国人民大学物理学院光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
Complexity of frustration: a new source of non-local non-stabilizerness
Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所);QOLS, Blackett Laboratory, Imperial College London(帝国理工学院布莱克特实验室量子光学与激光科学组);Dipartimento di Fisica Ettore Pancini, Università degli Studi di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学埃托雷·潘奇尼物理系);Physics Department, University of Massachusetts Boston(马萨诸塞大学波士顿分校物理系);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究院那不勒斯分部)
Quantum spin liquid and electric quadrupolar states of single crystal Tb$_{2+x}$Ti$_{2-x}$O$_{7+y}$
通过比热测量研究了阻挫烧绿石氧化物Tb $_{2+x}$ Ti $_{2-x}$ O $_{7+y}$的基态,该基态灵敏地依赖于小的偏离化学计量参数$x$.用标准浮区法生长的Tb $_{2+x}$ Ti $_{2-x}$ O $_{7+y}$单晶具有浓度($x$)梯度。这种偏离化学计量参数是通过精确测量从晶体梨晶切割的小样品的晶格常数来确定的。比热表明,在$x$ - $T$相图中,电四极态的相界具有圆顶结构,在约$x = 0.01$处具有最高的$T_{\text{c}} \simeq 0.5$ K。该相图表明Tb $_{2+x}$ Ti $_{2-x}$ O $_{7+y}$的U(1)量子自旋液体态存在于$x<x_{\text{c}} \simeq -0.0025 $范围内,其通过一阶相变线$x=x_{\text{c}}$与四极态分离。
Spin correlations of quantum-spin-liquid and quadrupole-ordered states of Tb$_{2+x}$Ti$_{2-x}$O$_{7+y}$
用中子在具有量子自旋液体(QSL)或电四极基态的单晶样品($x=-0.007, 0.000,$和$0.003$)上的非弹性散射研究了受抑焦绿石氧化物$_{2+x}$ Ti $_{2-x}$ O $_{7+y}$的自旋关联.自旋相关性,这是值得注意的名义上的弹性散射,显示$L$点[ $q = (\tfrac{1}{2},\tfrac{1}{2},\tfrac{1}{2})$ ]周围的短程相关性,在$L$和$Γ$点微小的反铁磁布拉格散射,和$Γ$点周围的夹点型结构。采用随机相位近似(RPA)方法,假设自旋为顺磁态,伊辛自旋间存在双自旋相互作用,分析了短程自旋关联。这些分析表明,RPA散射强度很好地再现了实验数据,使用温度和$x$依赖的耦合常数的第10个相邻的网站对。这表明在QSL样品中没有发生对称性破缺,并且需要超越半经典RPA方法的量子处理。实验数据和RPA分析的影响进行了讨论。
Gapped magnetic ground state in the spin-liquid candidate $κ$-(BEDT-TTF)$_2$Ag$_2$(CN)$_3$ suggested by magnetic spectroscopy
Universität Stuttgart(斯图加特大学);Universität Augsburg(奥格斯堡大学);Meijo University(名城大学);Kyoto University(京都大学);Hokkaido University(北海道大学);Univ Angers(昂热大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
Orbital and spin ordering physics of the Mn$_3$O$_4$ spinel
最近的实验的动机,我们提出了一个全面的理论研究的几何挫折强相关的磁性绝缘体Mn $_3$ O $_4$尖晶石氧化物的基础上微观哈密顿涉及晶格,自旋和轨道自由度。该体系具有简并e $_g$轨道的物理性质,在高温下表现出很强的Jahn-Teller效应.此外,还特别关注了90 ° $^o$ Mn-O-Mn键角引起的超交换物理的特殊性质。然后分析Jahn-Teller和基于超交换的轨道自旋哈密顿量,以跟踪轨道和自旋有序的动态。我们发现,高温结构转变的结果,在轨道排序的性质是混合相对于原来的两个简并$e_{g}$轨道。这种有序的轨道示出,以减轻内在的几何挫折的尖晶石晶格上的自旋,导致亚铁磁Yafet-Kittel订购在低温下。最后,我们开发了一个模型的磁致弹性耦合在锰$_3$ O $_4$,使系统的理解实验观察到的复杂性,在低温下的结构和磁现象的尖晶石。我们的分析预测,量子涨落驱动的轨道自旋液相可以稳定在低温下施加压力。
Investigation of the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model on the triangular lattice: A study with projected entangled-pair states
Sun Yat-sen University(中山大学);Keio University(庆应义塾大学);Laboratoire de Physique Théorique, IRSAMC, Université de Toulouse, CNRS, UPS, France(图卢兹大学理论物理实验室,IRSAMC,CNRS,UPS)
Mott-Derived Local Moments and Kondo Hybridization in a d-electron Kagome lattice
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室);National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理全国重点实验室及物理学院);Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences(中国科学院化学物理研究所)
Refrustration and competing orders in the prototypical Dy2Ti2O7 spin ice material
自旋冰是类似于普通水冰的受抑磁性材料,是三维空间中高阻挫的典范。最近对范例Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$自旋冰材料的低温性质的实验研究,特别是预测的向长程序的转变是否发生,根据该系统的当前接受的微观模型提出了问题。在这项工作中,我们结合蒙特卡罗模拟和平均场论计算来分析数据的磁化,弹性中子散射和比热测量的Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$。我们还重新考虑了Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$中核比热$C_{\rm nuc}$的可能重要性。我们发现,$C_{\rm nuc}$是不能完全忽略的温度以下$\sim 0.5$ K,必须考虑到在定量分析的量热数据,该化合物低于该温度。我们发现,小的有效交换相互作用与静磁偶极相互作用负责的主要自旋冰现象。这导致了长程序的意外“折射”,这是从不完全自屏蔽偶极相互作用中预期的,并且将材料定位在两个竞争的经典长程有序基态之间的边界处。这使得新的物理低温现象的表现在Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$,暴露在最近的比热测量。我们发现,在四个最有可能的原因中观察到的比热在低温下的上升-一个交换诱导的过渡到长程序,量子非伊辛(横向)项的有效自旋哈密顿量,核超精细贡献和随机无序-只有最后一个似乎是合理地能够解释量热数据。