論文の概要: Critical fluctuation and noise spectra in two-dimensional Fe$_{3}$GeTe$_{2}$ magnets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.00647v1
- Date: Sun, 30 Jun 2024 10:18:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 02:17:05.168615
- Title: Critical fluctuation and noise spectra in two-dimensional Fe$_{3}$GeTe$_{2}$ magnets
- Title（参考訳）: 2次元Fe$_{3}$GeTe$_{2}$マグネットの臨界揺らぎとノイズスペクトル
- Authors: Yuxin Li, Zhe Ding, Chen Wang, Haoyu Sun, Zhousheng Chen, Pengfei Wang, Ya Wang, Ming Gong, Hualing Zeng, Fazhan Shi, Jiangfeng Du,
- Abstract要約: 臨界ゆらぎは、低次元の量子材料に対するスピン秩序を決定するのに基本的な役割を果たす。
ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた量子デコヒーレンスイメージング技術を用いて、臨界磁気ゆらぎを探索する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.442543023868097
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Critical fluctuations play a fundamental role in determining the spin orders for low-dimensional quantum materials, especially for recently discovered two-dimensional (2D) magnets. Here we employ the quantum decoherence imaging technique utilizing nitrogen-vacancy centers in diamond to explore the critical magnetic fluctuations and the associated temporal spin noise in van der Waals magnet $\rm{Fe_{3}GeTe_{2}}$. We show that the critical fluctuation contributes to a random magnetic field characterized by the noise spectra, which can be changed dramatically near the critical temperature $T_c$. A theoretical model to describe this phenomenon is developed, showing that the spectral density is characterized by a $1/f$ noise near the $T_c$, while away from this point it behaves like a white noise. The crossover at a certain temperature between these two situations is determined by changing of the distance between the sample and the diamond. This work provides a new way to study critical fluctuation and to extract some of the critical exponents, which may greatly deepen our understanding of criticality in a wide range of physical systems.
- Abstract（参考訳）: 臨界ゆらぎは、低次元量子材料、特に最近発見された2次元(2次元)磁石のスピン秩序を決定する上で、基本的な役割を果たす。
ここでは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心を用いた量子デコヒーレンスイメージング技術を用いて、ファンデルワールス磁石$\rm{Fe_{3}GeTe_{2}}$における臨界磁気ゆらぎと関連する時間スピンノイズを探索する。
臨界温度$T_c$付近で劇的に変化するノイズスペクトルを特徴とするランダム磁場に臨界変動が寄与することを示す。
この現象を説明する理論的モデルが開発され、スペクトル密度はT_c=1/f$のノイズによって特徴づけられるが、この点からはホワイトノイズのように振る舞う。
これら2つの状態の間の一定の温度での交差は、試料とダイヤモンドの間の距離を変化させることによって決定される。
この研究は、臨界変動を研究し、いくつかの臨界指数を抽出する新しい方法を提供する。
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