理论研究已经预测了锯齿形反铁磁有序蜂窝状化合物中拓扑磁振子的存在。在这里,我们报告的锯齿形AFM秩序的层状和非中心对称的蜂窝状镍酸盐Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$通过结合磁化强度,比热,X-射线和中子衍射和电子顺磁共振测量的发现。这是在整数自旋非中心对称结构($P$ $_6$ 3 $mc$)中这种顺序的第一个例子。此外,二分蜂窝晶格的两个不同位点中的每一个具有独特的晶体场环境,分别为八面体和四面体Ni $^{2+}$,使得能够在每个子晶格上独立取代。Mg在八面体位置上取代Ni抑制了长程磁序,并导致弱铁磁状态。相反,Fe取代Ni提高了AFM有序化温度。因此,Ni $_2$ Mo $_3$ O $_8$提供了一个平台,在该平台上探索蜂窝上的$S = 1$的丰富物理学,其中存在与非中心对称的、形式上的压电极性晶体结构的竞争磁相互作用。
英文摘要:
Theoretical studies have predicted the existence of topological magnons in honeycomb compounds with zig-zag antiferromagnetic (AFM) order. Here we report the discovery of zig-zag AFM order in the layered and non-centrosymmetric honeycomb nickelate Ni$_2$Mo$_3$O$_8$ through a combination of magnetization, specific heat, x-ray and neutron diffraction and electron paramagnetic resonance measurements. It is the first example of such order in an integer-spin non-centrosymmetric structure ($P$$_6$3$mc$). Further, each of the two distinct sites of the bipartite honeycomb lattice has a unique crystal field environment, octahedral and tetrahedral Ni$^{2+}$ respectively, enabling independent substitution on each sublattice. Replacement of Ni by Mg on the octahedral site suppresses the long range magnetic order and results in a weakly ferromagnetic state. Conversely, substitution of Fe for Ni enhances the AFM ordering temperature. Thus Ni$_2$Mo$_3$O$_8$ provides a platform on which to explore the rich physics of $S = 1$ on the honeycomb in the presence of competing magnetic interactions with a non-centrosymmetric, formally piezeo-polar, crystal structure.
ESR of coupled spin-1/2 chains: unveiling zig-zag-type interchain correlations
通过电子自旋共振研究,我们揭示了自旋为1/2的海森堡反铁磁(AF)链状材料二硝酸吡嗪铜(Cu(C $_4$ H $_4$ N $_2$)(NO $_3$)$_2$的自旋动力学中链间耦合的重要作用.我们发现,占主导地位的链间相互作用是一个锯齿型。这种相互作用引起几何挫折效应,并强烈影响AF有序的字符。结合我们的实验结果与准经典方法的结果,我们认为,在低温下,系统的订单在一个不相称的螺旋状态。
Temperature-driven sodium-ion dynamical-to-static crossover in the zig-zag ordered phase of Na$_{0.5}$CoO$_2$
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室);School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院物质科学量子创新中心);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室)
Charge Freezing in Zig-zag Chain Cuprates PrBa2Cu4O8 Observed by Cu Nuclear Quadrupole Resonance
本文报道了PrBa $_{2}$ Cu $_{4}$ O $_{8}$(一种具有近四分之一填充带的准一维导体)的链Cu位的核四极共振(NQR)研究.核自旋-晶格弛豫速率$1/T_{1}$在100 K附近出现一个明显的峰,这是由电场梯度(EFG)的涨落引起的.自旋回波衰减率$1/T_{2}$在50 K附近的不同温度下观察到类似的峰。这些结果和低温下NQR谱的加宽表明,电子或离子起源的缓慢电荷波动在低温下逐渐冻结。
Momentum-Space Entanglement Signatures and Spinon Breakdown in the $J_1$-$J_2$ Zig-Zag Heisenberg Chain
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ctd.qmat, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所及维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ctd.qmat);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Leinweber Institute for Theoretical Physics, Stanford University(斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所)
Charge ordering in quarter-filled ladder systems coupled to the lattice
本文利用精确对角化方法研究了四分之一填充梯形体系在电子-声子耦合作用下的电荷有序。作为一个例子,我们认为NaV 2 O 5使用第一原理能带结构计算得到的模型参数。相关的荷斯坦耦合到晶格大大降低了最近邻库仑排斥的临界值,在该临界值处发生锯齿形电荷有序态的形成,然后伴随着静态晶格畸变。计算了畸变晶格背景下的类扭结激发的能量和长度。得到了有和没有静态畸变的梯形上的自旋和电荷谱,并提取了电荷能隙和有效自旋-自旋交换参数J。J与实验结果吻合得很好。动态Holstein模型的分析,仅限于少数声子,表明低频晶格振动增加的电荷顺序,伴随着动态产生的锯齿形晶格畸变。