Effect of quenched disorder on a quantum spin liquid state of triangular-lattice antiferromagnet 1T-TaS$_2$
H. Murayama, Y. Sato, T. Taniguchi, R. Kurihara, X. Z. Xing, W. Huang, S. Kasahara, Y. Kasahara, I. Kimchi, M. Yoshida, Y. Iwasa, Y. Mizukami, T. Shibauchi, M. … 展开作者
H. Murayama, Y. Sato, T. Taniguchi, R. Kurihara, X. Z. Xing, W. Huang, S. Kasahara, Y. Kasahara, I. Kimchi, M. Yoshida, Y. Iwasa, Y. Mizukami, T. Shibauchi, M. Konczykowski, Y. Matsuda
备注：
10 pages, 9 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1803.06100
A quantum spin liquid (QSL) is an exotic state of matter characterized by quantum entanglement and the absence of any broken symmetry. A long-standing open problem, which is a key for fundamental understanding the mysterious QSL states, is how the quantum fluctuations respond to randomness due to quenched disorder. Transition metal dichalcogenide 1T-TaS$_2$ is a candidate material that hosts a QSL ground state with spin-1/2 on the two-dimensional perfect triangular lattice. Here, we performed systematic studies of low-temperature heat capacity and thermal conductivity on pure, Se-substituted and electron irradiated crystals of 1T-TaS$_2$. In pure 1T-TaS$_2$, the linear temperature term of the heat capacity $γT$ and the finite residual linear term of the thermal conductivity in the zero-temperature limit $κ_{0}/T\equivκ/T(T\rightarrow0)$ are clearly resolved, consistent with the presence of gapless spinons with a Fermi surface. Moreover, while the strong magnetic field slightly enhances $κ_0/T$, it strongly suppresses $γ$. These unusual contrasting responses to magnetic field imply the coexistence of two types of gapless excitations with itinerant and localized characters. Introduction of additional weak random exchange disorder in 1T-Ta(S$_{1-x}$Se$_x$)$_2$ leads to vanishing of $κ_0/T$, indicating that the itinerant gapless excitations are sensitive to the disorder. On the other hand, in both pure and Se-substituted systems, the magnetic contribution of the heat capacity obeys a universal scaling relation, which is consistent with a theory that assumes the presence of localized orphan spins forming random singlets. Electron irradiation in pure 1T-TaS$_2$ largely enhances $γ$ and changes the scaling function dramatically, suggesting a possible new state of spin liquid.
Randomness and Frustration in a S = 1/2 Square-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
我们探讨了系列$S = 1/2$海森堡正方晶格化合物Sr $_2$ CuTe $_{1-x}$ W $_x$ O $_6$中随机性和磁阻挫之间的相互作用。用W代替Te会显著改变磁相互作用，从强最近邻到次最近邻反铁磁耦合。我们进行中子散射测量，以探测磁基态和激发范围内的$x$。我们提出了一个键无序模型，再现基态只有短程自旋相关的混合化合物。计算的中子衍射图和粉末光谱与测量数据吻合良好，并允许对未来的测量进行详细的预测。我们得出结论，淬火的随机性起着主要作用，在定义物理的Sr $_2$ CuTe $_{1-x}$ W $_x$ O $_6$挫折不太重要。
Spin-orbital glass transition in a model of a frustrated pyrochlore magnet without quenched disorder
我们从理论上表明，自旋和轨道自由度的烧绿石氧化物Y2 Mo 2 O 7，这是免费的淬火无序，可以表现出同时的玻璃化转变，作为动力学随机性工作。自旋和轨道的相互作用是由选择轨道的Jahn-Teller晶格畸变介导的，然后产生从铁磁到反铁磁的各种自旋交换相互作用。我们的蒙特卡罗模拟检测到的弛豫时间的幂律发散和磁和介电非线性极化率的负发散，解决了长期困扰的起源无无序自旋玻璃。
Magnetic phase diagram, magnetotransport and inverse magnetocaloric effect in the noncollinear antiferromagnet Mn$_5$Si$_3$
反铁磁体Mn $_5$ Si $_3$最近引起了人们的注意，因为非共线自旋排列已被证明产生拓扑异常霍尔效应和逆磁热效应。在这里，我们使用助熔剂生长法合成Mn $_5$ Si $_3$单晶。我们通过磁化确定了相图，并测量了磁阻和霍尔效应。我们发现在低温下的共线和非共线的反铁磁相，此外，第三个磁性相，在两个反铁磁相之间，具有铁磁特性。后者的磁性相可能是由铜夹杂物产生的应变，导致淬灭的混合字符在此化合物中的磁有序的波动。
Quantum Heisenberg antiferromagnet in a field on the Tasaki square lattice
Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所）；Ivan Franko National University of L’viv（利沃夫伊万·弗兰科国立大学）
Order Induced by Dilution in Pyrochlore XY Antiferromagnets
众所周知，XY烧绿石反铁磁体通过量子和热选择表现出有序无序。在本文中，我们考虑的效果替代非磁性离子的磁性网站烧绿石XY模型一般各向异性交换调整的一个单一的参数$J^{\pm\pm}/J^\pm$。物理学由参数$J^{\pm\pm}/J^\pm=\pm 2$的该空间中的两个点控制，在这两个点处，在基态中存在线模式，并且因此存在介于常规磁体和库仑相位之间的$O(L^2)$基态简并度。在这些点中的每一点处，单个空位产生线缺陷对。两个线缺陷携带不兼容的自旋配置从不同的空位可以交叉导致一个有效的一维描述所产生的自旋织构。在有限密度下的热力学极限中，我们发现稀释选择了一个与从单空位极限中理解的热无序和量子无序所选择的状态“相反”的状态。后一发现暗示了Er $_{2-x}$ Y $_x$ Ti $_2$ O $_7$对小$x$表现出热选择$ψ_2$状态到由淬灭无序选择的$ψ_3$状态的第二相变的可能性。
Bose glass behavior in (Yb$_{1-x}$Lu$_x$)$_4$As$_3$ representing the randomly diluted quantum spin-1/2 chains
格位稀释化合物（Yb $_{1-x}$ Lu $_x$）$_4$ As $_3$是线性海森堡反铁磁体有限段的一种罕见的实现，是研究一维反铁磁体中淬火无序场依赖效应的理想模型化合物。它区别于迄今为止研究的系统在两个方面-在纯样品中的随机性和能隙的性质。我们测量了（Yb $_{1-x}$ Lu $_x$）$_4$ As $_3$单晶在19.5T磁场下的比热。确定了在垂直于链的外加磁场中由磁性子系统产生的贡献$C_{\perp}$。与纯Yb $_4$作为$_3$相比，其中$C_{\perp}$表示间隙开口，对于稀释的系统，在低温下发现非指数衰减，这与玻色玻璃相建立的比热的热力学标度一致。
The modulated spin liquid: a new paradigm for URu$_2$Si$_2$
我们认为，近藤崩溃的临界点附近，自旋液体的空间调制可以形成。与其统一的对应，我们发现，这是通过一个二阶相变。有序化时的熵淬灭量与反铁磁体的熵淬灭量相同。此外，这两种状态是竞争性的，并且在低温下通过一级相变分离。调制自旋液体，我们发现打破$Z_4$对称性，最近看到的隐藏顺序相的URu $_2$ Si $_2$。基于此，我们认为调制自旋液体是一个可行的候选人，这种独特的物质相。
Sizable Ligand-Mediated Bond-Dependent Interactions in a Spin-1 Triangular Antiferromagnet NiI$_2$
National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理实验室和物理学院）；Key Laboratory of Computational Physical Sciences (Ministry of Education), Institute of Computational Physical Sciences, State Key Laboratory of Surface Physics, and Department of Physics, Fudan University（复旦大学计算物理科学教育部重点实验室、计算物理科学研究院、表面物理国家重点大学和物理系）
Experimental confirmation of the magnetic ordering transition induced by an electronic structure change in the metallic triangular antiferromagnet Co$_{1/3}$TaS$_2$
Chonnam National University（全南国立大学）；Pohang University of Science and Technology（浦项工科大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Illinois at Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Tennessee（田纳西大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Seoul National University（首尔国立大学）
Quantum antiferromagnetic Heisenberg half-odd integer spin model as the entanglement Hamiltonian of the integer spin Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki states
Tunable chiral and nematic states in the triple-Q antiferromagnet Co$_{1/3}$TaS$_2$
National High Magnetic Field Laboratory, Los Alamos National Lab（国家高磁场实验室，洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室材料科学与技术部）；Department of Physics and Astronomy, Seoul National University（首尔大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校物理与天文学系）；Shull Wollan Center—A Joint Institute for Neutron Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室舒尔-沃兰中子科学联合研究所）；Institute of Applied Physics, Seoul National University（首尔大学应用物理研究所）
