論文の概要: Relationship between spinons and magnetic fields in a fractionalized state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13665v2
- Date: Tue, 19 Nov 2024 00:13:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-20 13:33:03.933321
- Title: Relationship between spinons and magnetic fields in a fractionalized state
- Title（参考訳）: 分数化状態におけるスピノンと磁場の関係
- Authors: Yu Zhang, Hengdi Zhao, Tristan R. Cao, Rahul Nandkishore, Gang Cao,
- Abstract要約: 150mK以下の14Tまでの磁場の適用により,熱容量の急激な上昇を最大5000%も引き起こすことがわかった。
本研究では,ミリケルビン温度における熱容量の急激な上昇(エントロピー)と強磁場がスピノンの磁場誘起局在を示すことを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.655132770772739
- License:
- Abstract: The 4d-electron trimer lattice Ba4Nb1-xRu3+xO12 is believed to feature a heavy spinon Fermi surface that underpins both a quantum spin liquid (QSL) and an adjacent heavy-fermion strange metal (HFSM) phase, depending on Nb content. Itinerant spinons act as heat carriers that render the charge-insulating QSL a much better thermal conductor than the HFSM [1]. We find application of magnetic fields up to 14 T below 150 mK induces an abrupt rise in the heat capacity by as much as 5000% and breaks the signature linear temperature dependences of the heat capacity of both phases. In contrast, the AC magnetic susceptibility and the electrical resistivity are insensitive to applied fields up to 14 T over the same milli-Kelvin temperature range, whereas field depresses the thermal conductivity by up to 40% at temperatures below 4 K. These complex phenomena imply applied magnetic field drastically alters the spinons at low temperatures and demand new physics: We propose the steep rise in the heat capacity (and thus entropy) at milli-Kelvin temperatures and strong magnetic fields announces a field-induced localization of spinons.
- Abstract（参考訳）: 4d電子トリマー格子Ba4Nb1-xRu3+xO12は、Nb含有量に応じて量子スピン液体(QSL)と隣接する重フェルミオン奇金属(HFSM)相の両方を基盤とする重いスピロンフェルミ面を持つと考えられている。
繰り返しスピノンは熱キャリアとして働き、電荷絶縁QSLはHFSM[1]よりもはるかに優れた熱伝導体となる。
150mK以下の14Tまでの磁場の適用により,熱容量の急激な上昇を最大5000%も引き起こし,両相の熱容量の顕著な線形温度依存性を破ることがわかった。
一方、磁場は4K以下の温度で最大40%の温度で熱伝導率を低下させるが、これらの複雑な現象は、低温でスピノンを劇的に変化させ、新しい物理を要求させる。
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