論文の概要: Crystal-Field--Driven Magnetoelectricity in the Triangular Quantum Magnet CeMgAl$_{11}$O$_{19}$

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08746v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 19:01:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-14 00:38:47.585926
• Title: Crystal-Field--Driven Magnetoelectricity in the Triangular Quantum Magnet CeMgAl$_{11}$O$_{19}$
• Title（参考訳）: 三角形量子磁石CeMgAl$_{11}$O$_{19}$の結晶場駆動磁力
• Authors: Sonu Kumar, Gaël Bastien, Maxim Savinov, Petr Proschek, Adam Eliáš, Karol Załęski, Małgorzata Śliwińska-Bartkowiak, Ross H. Colman, Stanislav Kamba,
• Abstract要約: 偏光性ヘキサアルミン酸塩格子に埋め込まれたクラマース三角磁石である単結晶ceCeMgAl11O19の磁力学的研究 零磁場では、誘電率$varepsilon'(T)$は25Kまでの量子常電体のバレット則に従う。 SI9テトラまでの磁場の応用は、この最小限の温度を高温にシフトさせ、それを拡大させ、調整可能な磁気応答を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report dielectric and magnetoelectric studies of single-crystalline \ce{CeMgAl11O19}, a Kramers triangular magnet embedded in a polarizable hexaaluminate lattice. In zero magnetic field, the permittivity $\varepsilon'(T)$ follows the Barrett law of a quantum paraelectric down to 25 K, below which a broad minimum develops near 3 K without evidence of static ferroelectric or magnetic order. Application of magnetic fields up to \SI{9}{\tesla} shifts this minimum to higher temperatures and broadens it, evidencing a tunable magnetoelectric response.The magnetoelectric coupling was characterized using results from magnetization measurements. The anomaly temperature $T^*$, extracted from the local minimum of $\varepsilon'(T)$, exhibits a linear dependence on the squared magnetization $M^2$, consistent with the biquadratic magnetoelectric coupling allowed in centrosymmetric systems. This magnetoelectric effect, mediated by spin-orbit-entangled Kramers doublets interacting with a frustrated antipolar liquid, establishes \ce{CeMgAl11O19} as a prototype for exploring quantum magnetoelectricity in frustrated systems.
• Abstract（参考訳）: 偏光性ヘキサアルミン酸塩格子に埋め込まれたクラマース三角磁石である単結晶の誘電・磁気研究を報告する。 ゼロ磁場では、誘電率$\varepsilon'(T)$は、量子パラ誘電体が25Kまで下げるバレット法則に従っており、その下限は、静強誘電体や磁気秩序の証拠を伴わずに3K付近で発展する。 SI{9}{\tesla} までの磁場の適用は、この最小限の温度にシフトし、それを拡大し、調整可能な磁力応答を導出する。 局所的な最小値である$\varepsilon'(T)$から抽出された異常温度$T^*$は、中心対称系で許容される2次磁気結合と一致する2乗磁化$M^2$に線形依存を示す。 この磁気効果は、フラストレーションされた反極性液体と相互作用するスピン軌道に絡み合ったクラマー2重項を媒介し、フラストレーションされた系における量子磁気力の探索のプロトタイプとして \ce{CeMgAl11O19} を確立する。

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