Magnetic-Field Induced Bose-Einstein Condensation of Magnons and Critical Behavior in Interacting Spin Dimer System TlCuCl$_3$
利用磁化强度测量研究了带隙自旋TlCuCl系统$_3$的场致磁有序临界行为。得到了磁振子的临界密度随温度的变化关系,并计算了磁振子-磁振子相互作用常数。$T < 5$ K的实验相界与基于Hartree-Fock近似的磁振子BEC理论和实际色散关系几乎完全一致。相边界可用幂律$[H_{N}(T)-H_{c}] propto T^{phi}$描述。随着拟合温度范围的减小,临界指数${phi}$减小,并收敛于磁振子BEC理论预测的$phi_{BEC} =3/2$。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation of Magnons in NiCl2-4SC(NH2)2
近十年来,人们在磁绝缘体中观测到了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。凝聚的玻色子是磁振子,与由磁场诱导的有序磁相有关。本文综述了自旋带隙化合物NiCl_2 -4SC(NH_2)_2在低温下施加磁场时形成BEC的实验。这是对圣保罗大学固态和低温实验室成立50周年的庆祝活动的贡献,该实验室首次对该化合物进行了磁性表征。
2012-05-31 cond-mat.str-el
Multiple Magnon Modes and Consequences for the Bose-Einstein Condensed Phase in BaCuSi2O6
BaCuSi_2O_6是一种具有S = 1/2磁矩的反铁磁二聚体的量子磁体。我们已经研究了它的自旋动力学的非弹性中子散射实验单晶的能量分辨率大大高于在早期的研究。我们观察到多个磁振子模式,清楚地表明存在磁不等价二聚体网站。这种更复杂的自旋哈密顿量导致了一种不同形式的磁振子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相位,具有空间调制的凝聚振幅。
2006-11-30 cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation of magnons in spin pumping systems
本文阐明了在没有外加抽运磁场的情况下,自旋抽运系统中磁振子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)发生的条件。推广了Goldstone模型,并对真空的稳定性进行了深入的研究.将广义Goldstone模型应用于自旋抽运系统,从理论上给出了自旋抽运系统中磁振子BEC稳定的实验实现条件。
2013-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein condensation of magnons in TlCuCl$_3$
用磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)定量研究了TlCuCl $_3$中的场诱导磁有序.结果表明,迄今为止提出的简单BEC方案与实验在定量和定性上都不一致。它进一步表明,即使是非常小的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用或交错的$g$张量分量的某种类型可以改变定性的BEC图片。这样的条款导致一个非零的冷凝物密度为所有温度和一个有间隙的准粒子谱。包括这种类型的相互作用,使我们能够获得良好的协议与实验数据。
2004-06-11 cond-mat.str-el
Bose Einstein Condensation of Magnons in BaCuSi$_{2}$O$_{6}$: An experimental perspective
Physikalisch-Technische Bundesanstalt(德国联邦物理技术研究院)
研究了BaCuSi₂O₆中磁振子的玻色 - 爱因斯坦凝聚。利用其特殊结构和磁性离子特性,在特定高磁场及低温条件下实现凝聚,为量子多体物理预测提供了实验验证平台。
2026-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitations from a Bose-Einstein condensate of magnons in coupled spin ladders
用中子散射方法研究了弱耦合准一维自旋梯化合物(CH $_3$)$_2$ CHNH $_3$ CuCl $_3$在超过磁振子玻色-爱因斯坦凝聚临界场的磁场中的散射.相称的长程序和相关的戈德斯通模式被检测到,并发现是类似的参考三维量子磁体。然而,对于上面的两个大质量的磁振子分支,观察到的行为是完全不同的,最终在过渡点以外的激发带宽急剧崩溃。
2007-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Ultrafast Einstein-De Haas Effect
爱因斯坦-德哈斯效应的最初观察是现代物理学早期历史上的一个里程碑式的实验,它说明了磁性和角动量之间的关系。今天,这种效应仍然在基础物理课程中讨论,以证明与铁磁体中对齐的电子自旋相关的角动量可以通过使用外部磁场反转磁化方向来转换为机械角动量。最近,磁学中的一个相关问题涉及这种角动量转移可能发生的时间尺度。对于几种金属铁磁体,实验上已知强烈的光激发导致磁化强度在短于100 fs的时间尺度上下降,这种现象称为超快退磁。这个过程的微观机制一直在激烈争论,一个关键问题仍然没有答案:在这些亚皮秒时间尺度上,角动量在哪里?在这里,我们表明使用飞秒时间分辨的X射线衍射,从自旋系统上的激光诱导退磁的铁磁铁的角动量损失的大部分转移到亚皮秒时间尺度上的晶格,表现为从表面传播到体的横向应变波。通过将X射线数据的简单模型拟合到模拟和光学数据,我们粗略估计角动量发生在200 fs的时间尺度上,对应于自旋系统损失的80%的角动量。我们的研究结果表明,在这个系统中的超快退磁过程中,与晶格的相互作用起着至关重要的作用。
2018-07-17 cond-mat.str-el
Josephson and Persistent Spin Currents in Bose-Einstein Condensates of Magnons
利用Aharonov-Casher(A-C)相,我们提出了铁磁绝缘体中磁振子准平衡玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中约瑟夫森和持续自旋流的微观理论.从微观自旋模型出发,我们映射到一个Gross-Pitaevskii哈密顿量,我们推导出一个两态模型之间的弱耦合磁振子BEC的约瑟夫森结。然后,我们展示了如何获得交流(ac)约瑟夫森效应与磁振子以及宏观量子自陷在磁振子BEC。接下来,我们提出了如何控制直流(dc)约瑟夫森效应电使用的A-C相位,这是通过磁振子在电场中移动获得的几何相位。最后,我们介绍了一个磁振子BEC环,并表明持续磁振子BEC电流流动由于A-C相。针对持续磁振子-BEC电流是一种稳定的磁偶极子流并产生电场的特点,提出了一种直接测量的方法。
2015-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation of magnons in magnets with predominant ferromagnetic interaction
本文讨论了磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚,在磁场$H_c$近饱和($H_c$)下,具有强铁磁(FM)相互作用的磁体中。由于$H_c$与FM耦合无关,因此这种类型的磁性材料可以具有小的$H_c$,这使得它们成为BEC实验研究的有希望的候选者。详细讨论了具有易面各向异性的铁磁体和含有弱耦合FM面或链的反铁磁体。我们观察到小的有效相互作用的磁振子附近的QCP在这样的磁铁,在AF与强AF耦合先前讨论。特别是,这种小允许我们找到交叉的临界温度$T_c(H)\propto (H_c-H)^{1/ϕ}$从$ϕ=3/2$到$ϕ=1$准一维磁铁,从$ϕ=3/2$到$ϕ\approx1$($T_c\ln T_c\propto H_c-H$)准二维的。
2007-04-26 cond-mat.str-el
On the Bose-Einstein Condensation of Magnons in Cs2CuCl4
在最近的一篇论文\cite{Radu}中,Radu \textit{et al.}报告了他们声称支持Cs $_2$ CuCl $_4$中磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实验结果。这是事实,实验测得的临界幂律标度指数与BEC普适性类协议将支持实现BEC的磁性系统,为了作为一个倾斜的反铁磁体。然而,可以表明,Radu { \it et al.}在这种情况下被夸大了,因为临界指数$ϕ$的确定依赖于对临界场$H_{\textrm{c1}}$的依赖于模型的理论近似,而忽略了相关的误差。我们表明,当这些错误包括在内,在所获得的指数的不确定性是如此之大,现有的实验数据不能用于区分竞争的普适性类。
2005-12-09 cond-mat.str-el
Probing Anomalous Longitudinal Fluctuations of the Interacting Bose Gas via Bose-Einstein Condensation of Magnons
在均匀磁场中量子海森堡反铁磁体中有限交错磁化的出现可以看作是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚。利用相互作用玻色气体红外行为的非微扰结果,给出了零温下磁场中量子反铁磁体的交错自旋关联函数的精确结果.特别是,我们表明,在1 < D <= 3的纵向动态结构因子S_parallel(q,ω)描述的交错自旋起伏的方向上的交错磁化表现出一个临界连续的重量可以通过改变磁场实验控制。
2007-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation of a two-magnon bound state in a spin-one triangular lattice
本研究在Na₂BaNi(PO₄)₂中直接观测到自旋-1三角晶格中双磁振子束缚态的玻色-爱因斯坦凝聚,通过热力学等实验证实其二维BEC-QCP,揭示饱和场下隐藏序为自旋向列相。
2024-10-30 cond-mat.str-el
Experimental Verification of the Universality of Magnetic-Field-Induced Bose-Einstein Condensation of Magnons
CsFeBr $_3$是一种$S\,{=}\,1$六方反铁磁体,由于其大的易平面单离子各向异性而具有单重基态。通过测量磁化强度和比热,研究了磁场平行于$c$轴时,磁振子在$U(1)$对称性下的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)所引起的磁场诱导相变的临界行为.对于比热测量,我们已经开发出一种方法,有效地抑制扭矩作用在样品上具有强各向异性,使用自旋二聚体化合物Ba $_2$ CoSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$与大和各向异性范弗莱克顺磁性。过渡场$H_{\rm c}(T)$与温度的关系符合幂律$H_{\rm c}(T)\,{-}\,H_{\rm c}\,{\propto}\,T^ϕ$,临界指数为$ϕ\,{=}\,1.50\,{\pm}\,0.02$,临界场为$H_{\rm c}\,{=}\,2.60$ T.这一结果验证了$ϕ_{\rm BEC}\,{=}\,3/2$所描述的三维磁振子BEC的普遍性。
2017-09-16 cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation at finite momentum and magnon condensation in thin film ferromagnets
本文利用Gross-Pitaevskii方程确定了在有限波矢q处具有两个简并极小值的相互作用玻色子的凝聚密度的空间结构。我们表明,在一般的傅里叶变换的凝聚密度有有限的振幅为所有整数倍的q。如果相互作用是由许多傅立叶分量贡献的,那么玻色凝聚体就局限在一维晶格的位置上,间距为2 π/q;在这种情况下,玻色-爱因斯坦凝聚类似于从液体到结晶固体的转变。利用我们的结果研究了磁振子在具有偶极-偶极相互作用的铁磁体薄膜中形成的玻色凝聚体的空间结构。
2011-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Conductivity Enhancement in a Diffusive Fermi Liquid due to Bose-Einstein Condensation of Magnons
理论上研究了无序二维金属与铁磁磁振子耦合时的电导率,发现磁振子接近临界点时Drude电导率出现非奇异的金属修正,并指出可通过邻近金属的电输运测量检测磁振子BEC。
2023-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Drastic enhancement of magnon thermal conductivity in the Bose-Einstein condensed state of TlCuCl$_3$
我们测量了TlCuCl $_3$单晶在高达14 T的磁场中的热导率。结果表明,在零场条件下,热导率随温度的变化在4 K处出现一个尖峰,当施加高达7 T的磁场时,该尖峰被抑制。该峰的结论是由于声子的热导率的增强,因为形成的自旋间隙状态。另一方面,在高于7 T的高磁场中,在4 K附近出现另一个尖锐的峰,并且这随着磁场的增加而增强。该峰被认为是由于玻色-爱因斯坦凝聚态中磁振子和/或声子的平均自由程的急剧扩展而引起的磁振子和/或声子的热导率的增强。
2004-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnon Bose-Einstein Condensation and Superconductivity in a Frustrated Kondo Lattice
受最近磁阻挫重费米子金属实验的启发,我们从理论上研究了具有阶梯形二价键固体基态的Kondo晶格模型的相图。在YbAl $_3$ C $_3$、CeAgBi $_2$和TmB $_4$化合物中可以天然存在类似的物理设置。在绝缘极限下,磁场的作用会驱动一个量子相变到易平面反铁磁体,这可以用磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚来描述。结合场论技术和密度矩阵重整化群计算,我们证明了在一维中,这种跃迁在金属费米海存在下是稳定的,其普适性类在局部磁响应中不受巡游的无带隙费米子的影响。此外,我们还发现价键固体基态的涨落可以介导一种吸引力相互作用,从而驱动非常规的超导关联。我们讨论了我们的研究结果的扩展到更高的维度,并认为,取决于导电电子的填充,磁振子玻色-爱因斯坦凝聚过渡可以保持稳定的金属也在二维和三维。
2020-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal conductivity of IPA-CuCl_3: Evidences of ballistic magnon transport and limited applicability of the Bose-Einstein condensation model
研究了具有玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的量子磁体候选材料(CH_3)_2CHNH_3CuCl_3(IPA-CuCl_3)在超低温和高磁场中的热输运.由于自旋能隙的存在,零场热导率(κ)是纯声子的,在T <1 K时表现出弹道行为。当带隙在H = H_{c1}处被磁场封闭时,Cu ^{2 +}磁矩的长程反铁磁(AF)序被发展出来,磁振子对热输运有显著贡献,并在T <600 mK时表现出弹道T^3行为。此外,低T κ(H)等温线在H_{c1}处显示出尖锐的峰,这表明在AF状态下(H> H_{c1})间隙重新打开,并证明BEC模型对IPA-CuCl_3的适用性有限。
2015-04-07 cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation in Magnetic Insulators
反铁磁体中的元激发是磁振子、具有整数自旋的准粒子和玻色统计。在实验中,它们的密度可以通过外加磁场有效地控制,并且可以使其有限,从而形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。越来越多的磁性材料中的磁振子凝聚的研究提供了一个独特的窗口,进入一个令人兴奋的世界的量子相变(QPT)和奇异的量子态。
2007-12-13 cond-mat.str-el
Consequences of spin-orbit coupling for the Bose-Einstein condensation of magnons
第一部分讨论自旋轨道耦合引起的各向异性对磁振子BEC图象的影响。特别是,我们专注于反对称自旋相互作用和/或交错分量的$g$(旋磁)张量的影响。这样的条款导致一个有间隙的准粒子谱和非零的冷凝物密度为所有的温度,使没有相变发生。我们将此与自旋轨道耦合引起的晶场各向异性效应进行对比。第二部分我们在定量水平上研究了TlCuCl $_3$的场致磁有序。我们发现,通常的BEC图片不允许一个很好的描述的实验磁化强度数据,并认为反对称自旋相互作用和/或交错的$g$张量分量仍然是至关重要的,虽然这两个预计是微小的,在这种化合物由于晶体对称性。包括这种类型的相互作用,我们获得了良好的协议与实验数据。
2004-08-18 cond-mat.str-el
Possible Bose-Einstein condensation of magnons in a S = 5/2 honeycomb lattice
本研究通过热力学和密度泛函理论,在S=5/2蜂窝晶格反铁磁体K4MnMo4O15中发现磁振子玻色-爱因斯坦凝聚的可能热力学证据,扩展了BEC量子临界性至高自旋准二维体系。
2025-10-14 cond-mat.str-el
Bose-Einstein Condensation of Magnons in TlCuCl3: Phase diagram and specific heat from a self-consistent Hartee-Fock calculation with a realistic dispersion relation
我们扩展了Nikuni等人的自洽Hartree-Fock-Popov计算[Phys. Rev. Lett. 84,5868(2000)],涉及TlCuCl 3中磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚,以包括激发的真实分散。临界场随温度变化的结果在2K以下表现为Hc(T)-Hc(0)T^{3/2},但在更高温度下偏离这个简单的幂律,与实验结果非常一致。对于不同的磁场值,比热被计算为温度的函数。它在过渡处显示出一种类似于梨形的形状,并且与Oosawa等人[Phys.Rev.B63,134416(2001)]的结果定性一致。
2004-09-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The $S=1$ dimer system K$_2$Ni(MoO$_4$)$_2$: a candidate for magnon Bose-Einstein condensation
二聚量子磁体为研究低温下晶体系统中磁激发的玻色-爱因斯坦凝聚提供了一种独特的可能性。在这里,我们最近合成的自旋$S=1$二聚体系统K ${}_2$ Ni(MoO ${}_4$)$_2$的低温磁性模型,并提出它作为一个新的候选材料的三重子和五重子凝聚。基于其电子结构的第一性原理分析,我们推导出一个有效的自旋二聚体模型,我们首先在平均场近似下求解,以改进其参数与实验相比。最后,该模型求解采用数值精确的量子蒙特卡罗技术,导致与实验磁化强度和热力学结果吻合良好的磁性。从磁激发凝聚的角度讨论了K ${}_2$ Ni(MoO ${}_4$)$_2$的突现自旋模型.最后,我们评论所提出的模型的几何特性,并讨论它如何可以主机的超固相结构扭曲。
2022-08-19 cond-mat.str-el
Universal Magnetocaloric Effect near Quantum Critical Point of Magnon Bose-Einstein Condensation
本研究在硫酸铜晶体中观测到磁振子BEC量子临界点附近的普适磁热效应,通过标度律和磁Grüneisen比证实,实现无需氦-3的12.8 mK快速冷却,为亚开尔文制冷提供新途径。
2025-08-07 cond-mat.str-el
Magnetic, electronic and Shubnikov-de Haas investigation of the dense Kondo system CeAgSb2
在CeTSb 2(其中T = Au、Ag、Ni、Cu或Pd)类的致密近藤材料中,CeAgSb 2由于其复杂的磁性基态而特别,其在低于有序温度TO ~ 9.8 K时表现出铁磁和反铁磁特性。为了进一步阐明这种磁基态的描述,我们已经进行了系统的研究,单晶CeAgSb 2的磁,电磁输运,和Shubnikov-de Haas(SdH)的研究在很宽的温度和磁场范围内。我们仅根据磁阻数据构建了磁相图。这里,取决于磁场H的取向,在T0以下发生铁磁或反铁磁有序化。该化合物的电阻率低于TO并不遵循简单的费米液体行为,而是需要来自具有能隙D的玻色子激发的传导电子散射的额外贡献。在零场的温度依赖的电阻率低于TO是最符合反铁磁秩序,根据输运理论,其中包括磁振子散射。晶体场效应理论应用于磁化率数据产生分裂的能量从基态的第一和第二激发态的53 K和137 K,分别。虽然有一些不确定性,在近藤温度测定,我们估计TK ~ 23 K从我们的分析。在费米面的研究中,测量结果表明费米面的截面非常小,这与能带结构的计算结果不符,并且SdH的振幅对场的方向非常敏感。只有考虑主费米面柱之间的透镜轨道,SdH结果才能与根据能带结构预测的费米面拓扑相一致。
2005-05-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensations of magnons in quantum magnets with spin-orbit coupling in a Zeeman field
通过构建有效作用量和重整化群分析,研究了Zeeman场中具有自旋-轨道耦合的量子磁体响应,发现由磁振子凝聚驱动的新颖量子相变及IC-SkX相,并探讨了其激发谱与实验启示。
2023-04-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Tuning bulk topological magnon properties with light-induced magnons
针对量子磁体中磁振子热霍尔效应难以观测的问题,提出利用均匀电磁场破坏晶格反演对称性以放大具有有限贝里曲率的磁振子,在breathing kagome晶格上实现了体态拓扑磁振子的产生与热霍尔效应的放大。
2023-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low-Temperature Heat Transport in the Low-Dimensional Quantum Magnet NiCl_{2}-4SC(NH_{2})_{2}
本文报道了NiCl_{2} -4SC(NH_{2})_{2}的低温热导率的研究。该系统是一个自旋为1的链状系统,在磁场中表现出磁振子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。结果表明,在磁振子BEC态的上、下临界场下,沿自旋链方向的低温热导率表现出强烈的反常。在这种状态下,磁振子在相对较高的温度下主要充当声子散射体,但在温度接近零时将其角色转变为热载流子。结果表明,在磁振子BEC状态的大的热导率和点的磁振子BEC和传统的一个之间的直接模拟。
2009-04-14 cond-mat.str-el
Optomagnonic Barnett effect
结合量子光学和磁振子技术,我们发现圆偏振激光可以动态地实现准平衡磁振子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。激光与自旋之间的塞曼耦合产生光学巴尼特场,并且其方向可以通过切换激光的手征性来控制。我们发现,光学巴尼特场的发展总磁化在绝缘亚铁磁体与反转的局部磁化,这导致准平衡磁振子BEC。这种通过光学巴尼特效应(称为光磁巴尼特效应)的激光诱导磁振子BEC跃迁提供了在太赫兹量级的高频区域中获得相干磁振子的途径。我们还提出了一个现实的实验装置来观察光磁巴奈特效应,使用现有的设备和测量技术,以及激光啁啾。光磁巴奈特效应是应用于超快自旋输运的关键因素。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Giant dielectric nonlinearities at a magnetic Bose-Einstein condensation
实验研究了低维带隙量子磁体Cu $_2$ Cl $_{4}\cdot$ H $_8$ C $_4$ SO $_2$在磁场诱导的量子临界点附近的介电响应,该临界点分离了量子无序态和螺旋基态.观察到的磁电容效应源于转变的不适当的铁电性质,这本身也许是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚的最著名的实现之一。尽管如此,我们发现,与过渡相关的磁电容效应表现出巨大的和非常不寻常的非谐性。
2015-10-20 cond-mat.str-el
Damped Dirac magnon in a metallic kagome antiferromagnet FeSn
kagome晶格是一个肥沃的平台,探索拓扑激发与费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦统计。虽然相对论性狄拉克费米子和平带已经在可果美金属的电子结构中被发现,但自旋激发却很少受到关注。在这里,我们报告非弹性中子散射研究的原型可果梅磁性金属FeSn。光谱显示良好定义的自旋波延伸到120毫电子伏。在这个能量之上,自旋波逐渐变宽,反映了与斯通纳连续谱的相互作用。利用线性自旋波理论,我们确定了一个有效的自旋哈密顿量,再现测量的色散。这一分析表明,在K点的狄拉克磁振子明显出现在一个区域的边缘,在该区域中,定义明确的自旋波变得不可观测。我们的研究结果强调了巡回载体的拓扑自旋激发的金属戈薇磁铁的影响作用。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Optomagnonic Josephson effect in antiferromagnets
结合先进的光学技术和反铁磁自旋电子学技术,我们提出了一种实现超快自旋输运的方法。在绝缘反铁磁体中,光学Barnett效应引起磁振子的准平衡玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。这种光磁巴尼特效应使我们能够利用相干的高频磁振子超过传统的(亚)太赫兹与内尔磁序。我们发现,这些光学磁振子BEC的宏观相干诱导自旋电流通过弱耦合的两个绝缘AF的结界面,这种光磁约瑟夫森效应实现超快自旋输运。光磁约瑟夫森振荡的周期比皮秒量级的常规振荡周期短得多。因此,我们提出了一种利用光学磁振子玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观相干性来实现原子荧光中超快自旋输运的方法。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Dzyaloshinskii-Moriya anisotropy effect on field-induced magnon condensation in kagome antiferromagnet $α-Cu_3Mg(OH)_6Br_2$
我们对可果美反铁磁体$α-Cu_3Mg(OH)_6Br_2$的场致磁相变进行了全面的电子自旋共振、磁化强度和热容研究。在成功制备单晶的基础上,绘制了$c$轴和$ab$平面定向磁场$B$下的磁相图.对于$B\|c$,转变温度$T_c\propto (B_c-B)^{2/3}$的幂律标度证明了三维(3D)磁振子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。对于$B\|ab$,从斜反铁磁(CAFM)态到全极化(FP)态的转变是一种交叉而不是相变,特征温度与三维BEC标度有明显的偏差. $B\|c$和$B\|ab$的场致磁跃迁的不同行为可能是由于Dzyaloshinki-Moriya(DM)相互作用与沿$c$轴的DM矢量的相互作用,它保持了$c$轴的方向自旋旋转对称性,而当$B\|ab$时,破坏了自旋旋转对称性。在我们的样品$α-Cu_{3.26}Mg_{0.74}(OH)_6Br_2$中,$B\|c$的3D磁振子BEC标度不受非化学计量无序的影响。我们的研究结果对量子反铁磁体中磁各向异性和无序效应对磁振子BEC的影响的研究具有潜在的指导意义。
2021-08-23 cond-mat.str-el