論文の概要: Experimental signatures of quantum and topological states in frustrated
magnetism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15071v1
- Date: Mon, 23 Oct 2023 16:29:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-24 18:59:50.480356
- Title: Experimental signatures of quantum and topological states in frustrated
magnetism
- Title（参考訳）: フラストレーション磁性における量子状態と位相状態の実験的シグネチャ
- Authors: J. Khatua, B. Sana, A. Zorko, M. Gomilsek, K. Sethupathi M. S.
Ramachandra Rao, M. Baenitz, B. Schmidt, and P. Khuntia
- Abstract要約: 磁性材料のフラストレーションは、エキゾチックな準粒子励起を持つ様々な新しい量子状態とトポロジカル状態をもたらす。
このような現象の顕著な例について概説する。
これらの現象の実験的シグネチャを強調し、それらを検出するのに最も適した実験手法を抽出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.21766826415827592
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Frustration in magnetic materials arising from competing exchange
interactions can prevent the system from adopting long-range magnetic order and
can instead lead to a diverse range of novel quantum and topological states
with exotic quasiparticle excitations. Here, we review prominent examples of
such emergent phenomena, including magnetically-disordered and extensively
degenerate spin ices, which feature emergent magnetic monopole excitations,
highly-entangled quantum spin liquids with fractional spinon excitations,
topological order and emergent gauge fields, as well as complex particle-like
topological spin textures known as skyrmions. We provide an overview of recent
advances in the search for magnetically-disordered candidate materials on the
three-dimensional pyrochlore lattice and two-dimensional triangular, kagome and
honeycomb lattices, the latter with bond-dependent Kitaev interactions, and on
lattices supporting topological magnetism. We highlight experimental signatures
of these often elusive phenomena and single out the most suitable experimental
techniques that can be used to detect them. Our review also aims at providing a
comprehensive guide for designing and investigating novel frustrated magnetic
materials, with the potential of addressing some important open questions in
contemporary condensed matter physics.
- Abstract（参考訳）: 競合する交換相互作用から生じる磁気材料のフラストレーションは、システムが長距離の磁気秩序を採用するのを防ぎ、代わりにエキゾチックな準粒子励起を持つ様々な新しい量子状態とトポロジカル状態をもたらす。
ここでは,磁気的に不規則で広範囲に縮退したスピンアイスの顕著な例を概観し,創発性単極子励起,分数スピノン励起を伴う高エンタングル量子スピン液体,トポロジカル次数および創発性ゲージ場,およびスカイメリオンとして知られる粒子状トポロジカルスピンテクスチャを特徴とする。
本研究では,3次元ピロクロア格子と2次元三角,カゴメおよびハニカム格子,後者は結合依存性キタエフ相互作用,および位相磁性を支える格子の磁気的不規則候補物質探索の最近の進歩について概観する。
これらの現象の実験的シグネチャを強調し、それらを検出するのに最も適した実験手法を抽出する。
また, 新規なフラストレーション磁性材料を設計・調査するための包括的ガイドの提供を目標とし, 現代凝縮物質物理学における重要な問題に対処する可能性についても検討した。
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