研究进展：量子自旋液体-铜铁矿材料 | Nature Physics

近日，美国 橡树岭国家实验室ORNL（Oak Ridge National Laboratory）A. O. Scheie，田纳西大学(The University of Tennessee)C. D. Batista等，在Nature Physics上发文，证明了半自旋的铜铁矿材料spin-half delafossite material，即KYbSe2，并显示出了非常接近三角晶格海森堡量子自旋液体。

基于中子散射，在测量的光谱内，确定了具有尖锐下限的扩散连续谱。将纠缠证据应用于数据表明，多体纠缠在其相邻之间扩散，并且对其磁交换耦合的分析揭示了，非常接近理论量子自旋液相。

施温格Schwinger玻色子理论和张量网络计算再现了数据的关键特征，并具有显著的次近邻耦合。在布里渊区K点的动力学结构因子强度显示出了向下到0.3K的标度坍缩，这表明存在二级量子相变。该项研究，在较大的次近邻耦合时，近相proximate phase 是有间隙的自旋液体，这解决了长期争论的问题之一。

Proximate spin liquid and fractionalization in the triangular antiferromagnet KYbSe2. 

在三角形反铁磁体KYbSe2中，邻近自旋液体和分数量子霍尔效应。

图1:KYbSe2的晶体结构和相图。

图2:在0.3、1.0和2.0K时，KYbSe2的中子能谱。

图3:KYbSe2的晶场效应crystalline electric-field，CEF光谱。

图4:KYbSe2量子纠缠证据。

图5:KYbSe2散射实验与理论模拟。

图6: KYbSe2的临界标度Critical scaling。

文献链接

Scheie, A.O., Ghioldi, E.A., Xing, J. et al. Proximate spin liquid and fractionalization in the triangular antiferromagnet KYbSe2. Nat. Phys. (2023).

https://doi.org/10.1038/s41567-023-02259-1

https://www.nature.com/articles/s41567-023-02259-1

本文译自Nature。

来源：今日新材料

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