Muon spin relaxation measurements on Bi2Ir2O7 show that it undergoes a bulk magnetic transition at 1.84(3) K. This is accompanied by increases in the muon spin relaxation rate and the amplitude of the non-relaxing part of the signal. The magnetic field experienced by muons is estimated to be 0.7 mT at low-temperature, around two orders of magnitude smaller than that in other pyrochlore iridates. These results suggest that the low-temperature state represents ordering of exceptionally small magnetic moments with persistent weak dynamics. The relaxation rate increases further below 0.23(4) K, coincident with a growth in the specific heat, suggesting the existence of a second low-temperature magnetic transition.
Mixed valence on a pyrochlore lattice - LiV2O4 as a geometrically frustrated magnet
在40 K以上,重费米子尖晶石LiV_2O_4的磁化率与几何阻挫磁绝缘体的磁化率具有许多共同特征,而其室温电阻率舒适地超过Mott-Regel极限。这表明,当地的磁矩,以及烧绿石晶格的基本几何形状,在确定其磁性能发挥了重要作用。我们最近推出的四面体平均场论绝缘烧绿石反铁磁体的情况下,其中个别四面体包含不同长度的自旋,并以此为出发点,讨论三种不同的情况下,在LiV 2 O 4的磁性和电子的转变。
Magnetic phase diagram of the antiferromagnetic pyrochlore Gd2Ti2O7
Gd 2 Ti 2 O 7是烧绿石晶格上的高度受抑的反铁磁体,除了海森堡交换之外,自旋还通过偶极-偶极力相互作用。本文报道了在三个不同方向的外加磁场作用下对Gd_2 Ti_2 O_7单晶进行的低温比热测量。测量结果显示,强烈的各向异性行为的Gd 2 Ti 2 O 7在磁场中,尽管明显缺乏一个显着的单离子各向异性的Gd 3+。给出了H//[111]、H//[110]和H//[112]的H-T相图。结果表明,进一步的理论工作超出了一个简单的平均场模型是必要的。
Lifshitz metal-insulator transition induced by the all-in/all-out magnetic order in the pyrochlore oxide Cd2Os2O7
我们研究的金属-绝缘体转变(MIT)的锇烧绿石氧化物Cd 2 Os 2 O 7通过运输和磁化测量。在227 K时,MIT和向全进/全出(AIAO)序的磁转变同时发生。我们提出了一个机制的基础上诱导的AIAO磁序可能通过强自旋轨道耦合在特定的半金属能带结构的Lifshitz转变。它建议,此外,两个观察到的难题,一个有限的电导率T = 0附近和弱铁磁矩的出现,不是散装的属性,但起源于磁畴壁之间的两种AIAO域。
Magnetic Transitions under Ultrahigh Magnetic Fields of up to 130 T in the Breathing Pyrochlore Antiferromagnet LiInCr4O8
利用脉冲磁场研究了自旋为3/2的反铁磁体LiInCr 4 O 8在高达130 T的交变磁场下的磁化过程.在90 T ~ 130 T范围内,LiInCr_4 O_8具有较强的自旋-晶格耦合,与传统的铬尖晶石氧化物相似. LiGa 0.125 In 0.875 Cr 4 O 8的磁化强度在低温下的结构和磁转变被完全抑制,在13 T以上突然增加,表明在四聚体单重基态和总自旋为1的激发态之间存在2.2 meV的自旋间隙,后者通过施加磁场而稳定。呼吸烧绿石反铁磁体是一个独特的阻挫系统,具有很强的自旋-晶格耦合和键的交替。
Magnetic transition, long-range order, and moment fluctuations in the pyrochlore iridate Eu2Ir2O7
μ子自旋旋转和弛豫实验中的烧绿石铱酸盐Eu 2 Ir 2 O 7产生一个明确的μ子自旋进动频率低于金属-绝缘体/反铁磁转变温度TM = 120 K,表示远程相称的磁秩序,从而排除了量子自旋液体和自旋玻璃样基态。动态μ子自旋弛豫速率在2 K和~TM之间与温度无关,并产生了非常长的Ir^{4+}自旋相关时间,表明低位自旋激发的奇异密度。类似的行为被发现在其他pyrophores和几何挫折系统,但也在unfrustrated iridate BaIrO 3。Eu 2 Ir 2 O 7可能只有微弱的阻挫;如果是这样的话,奇异性可能与小能隙绝缘态有关,而不是阻挫。
Interplay of uniform U(1) quantum spin liquid and magnetic phases in rare earth pyrochlore magnets : a fermionic parton approach
研究了稀土烧绿石磁体中含有低能费米子准粒子的均匀时间反演不变的$U(1)$量子自旋液体(QSL),并利用增广费米子平均场论方法研究了其磁不稳定性.自洽的计算稳定一个统一的$U(1)$ QSL与带隙和无隙部分子激发,以及在实验相关的部分相图附近的经典相边界的磁有序相的磁有序相的分馏。带隙的QSL具有带结构和非零的$Z_2$拓扑不变量。分馏磁有序相承担签名QSL通过费米子激发以及磁秩序。这为理解低/零外磁场下Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$、Er $_2$ Sn $_2$ O $_7$和Er $_2$ Pt $_2$ O $_7$等稀土高温超导体的非常规中子漫散射提供了可能途径。我们通过计算动态自旋结构因子来理解扩散双粒子连续谱的性质。
Anisotropy tuned magnetic order in pyrochlore iridates
本文用磁化强度测量和中子衍射研究了Er $_2$ Ir $_2$ O $_7$和Tb $_2$ Ir $_2$ O $_7$高温超导体多晶样品的磁性。这两种化合物分别在140和130 K下发生磁转变,与Ir亚晶格的有序性相关,由热磁磁滞发出信号。在Tb $_2$ Ir $_2$ O $_7$中,我们发现Ir分子场导致Tb磁矩在40 K以下的全进/全出磁性排列中有序化.在Er $_2$ Ir $_2$ O $_7$中,当温度降低到0.6 K时,检测到自旋冻结,但没有发现Er亚晶格上磁性长程序的迹象。这些对比鲜明的行为之间的竞争的Ir分子场和不同的单离子各向异性的稀土元素,它是行动的结果。此外,这强烈支持全进/全出铱磁序。
Experimental signatures of versatile Weyl semimetal in pyrochlore iridate with spin-ice like magnetic orders
我们报告的实验签名的Weyl半金属状态的烧绿石Pr 2 Ir 2 O 7,其中近藤耦合之间的Ir拓扑电子和自旋冰类订单的Pr矩起着决定性的作用。电阻率和霍尔电导率的磁场依赖性表现出与磁场磁滞相关的平台和急剧跳跃,类似于偶极自旋冰系统中的液-气相变。此外,近藤耦合是由流体静压控制,揭示了外尔点在动量空间中的场致位移强烈依赖于各自的电子状态以及近藤耦合强度。这些观测结果为具有相对论传导电子和局域磁矩的混合量子材料的能带拓扑结构的工程设计铺平了道路。
Magnetic Order in the Pyrochlore Iridates A2Ir2O7 (A = Y, Yb)
我们目前的结果从μ子自旋弛豫/旋转,磁化,中子散射和输运测量多晶样品的烧绿石铱酸盐Y2 Ir 2 O 7(Y-227)和Yb 2 Ir 2 O 7(Yb-227)。定义良好的μ子不对称性的自发振荡观察到一起在Yb-227中的磁化强度低于130 K的滞后行为,表示相称的长程磁序。在Y-227中观察到类似的振荡低于150 K;然而,滞后磁化在T = 190 K时的开始表明过渡到缺乏长程序的中间状态,如在Nd-227中观察到的。我们的研究结果还表明,绝缘成员的铱酸盐家庭有几乎相同的磁基态,并在改变的基态属性的磁性A-网站物种的存在下不发挥任何重要的作用。
Thermal conductivity of quantum magnetic monopoles in the frustrated pyrochlore Yb2Ti2O7
我们报道了烧绿石Yb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的低温热导率$κ$,其中包含具有显著量子涨落的受抑自旋冰关联。在无序自旋液体区域,$κ(H)$表现出非单调的磁场依赖性,这是很好地解释了强的自旋-声子散射和量子相干激发。我们发现量子单极子的激发能比无色散的经典单极子的激发能有很强的抑制。此外,与扩散的经典单极子形成鲜明对比的是,量子单极子具有很长的平均自由程,我们推断量子单极子是一种新的重粒子,可能是玻色子,它在三维自旋液体中是高度可动的。
Comment on "Case for a U(1)pi Quantum Spin Liquid Ground State in the Dipole-Octupole Pyrochlore Ce2Zr2O7" by E. M. Smith et al., Phys. Rev. X 12, 021015 (2022)
在引用的论文中,对广泛的磁中子散射数据的所有解释都是错误的[Phys. Rev. X 12,021015]。因为,其中的散射强度的表达式不包含铈多极的可能贡献的烧绿石的磁状态是一个主要目标的公布的调查。评论包括对该理论的基本修正的简要介绍。
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。
Observation of a transverse magnetization in the ordered phases of the pyrochlore magnet Gd2Ti2O7
我们已经进行了详细的横向磁化研究烧绿石反铁磁体Gd 2 Ti 2 O 7。在低温有序相中观察到约10^{-3} M_{sat}的横向磁化强度。这些测量结果在细化的Gd 2 Ti 2 O 7相图。横向磁化强度的观察表明在某些磁相的立方对称性损失,并提供了新的信息,更好地了解复杂的磁有序Gd 2 Ti 2 O 7。
Two Dimensional Kagome Correlations and Field Induced Order in the Ferromagnetic XY Pyrochlore Yb2Ti2O7
中子散射测量表明,铁磁XY烧绿石Yb 2 Ti 2 O 7在低温下表现出很强的准二维(2D)自旋关联,在适当的磁场作用下,这种关联让位于长程序(LRO).由于< 111 >这些2D自旋相关性沿方向的散射棒意味着立方烧绿石系统的磁分解成解耦的可果美平面。沿[1-10]方向施加约0.5 T的磁场,诱导向3D LRO状态的转变,其特征在于长寿命的色散自旋波。我们的测量绘制出一个复杂的低温场相图,这种异国情调的烧绿石磁铁。
Phase diagram of pyrochlore iridates: all-in-all-out magnetic ordering and non-Fermi liquid properties
采用局域密度近似和动力学平均场论(LDA+DMFT)方法,从第一性原理出发研究了5d烧绿石铱酸盐Y2 Ir 2 O 7的原型结构.我们绘制了温度、库仑排斥力U和填充空间的相图。与实验一致,我们发现,一个全进全出有序绝缘相是稳定的现实值的U。三角晶场增强了jeff=1/2二重态的磁矩,库仑相互作用导致了强的带间关联,表明三带描述是重要的.我们证明了一个实质性的带变窄的顺磁性金属相和非费米液体的行为,在电子/空穴掺杂系统起源于长寿命的准自旋矩引起的近平带。
Calculated Magnetic and Electronic Properties of Pyrochlore Iridates
利用密度泛函理论和LDA+U方法研究了Y $_{2}$ Ir $_{2}$ O $_{7}$和稀土焦绿石铱酸盐的磁性和电子结构.我们的研究表明,该体系的基态是一个非共线的磁绝缘态。由于Ir 5 \textit{d}中强的自旋轨道耦合,费米能级附近的能带与磁化方向之间存在着不寻常的相关性,这导致了在外加磁场下绝缘体-金属转变的可能性.这使得烧绿石铱酸盐成为可能的磁阻和磁光应用的良好候选者。
Magnetic order and the electronic ground state in the pyrochlore iridate Nd2Ir2O7
我们报告了一个相结合的μ子自旋弛豫/旋转,体磁化,中子散射和运输的研究的烧绿石铱酸盐Nd 2 Ir 2 O 7的电子性质。我们观察到在低于120 K的温度依赖磁化强度的强滞后行为的开始,和温度依赖电阻率的突然增加低于8 K。零场μ子自旋弛豫测量表明,滞后磁化驱动的磁无序状态的过渡,并低于8 K的复杂的磁有序基态集,证明了严重阻尼自发μ子进动的发病。我们的测量点对一个真正的金属到绝缘体的相变在这种材料的情况下,并建议Nd 2 Ir 2 O 7位于狄拉克半金属制度的边界内或其拓扑相图的金属一侧。