
Квантование спектра спинонных пар в магнитном поле и формирование бозонов в виде фрагментов 1D-волн зарядовой/спиновой плотности в SmMnO-=SUB=-3+delta-=/SUB=-
Author(s) -
Ф.Н. Буханько,
А.Ф. Буханько
Publication year - 2022
Publication title -
fizika tverdogo tela
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 1726-7498
pISSN - 0367-3294
DOI - 10.21883/ftt.2022.02.51928.142
Subject(s) - spinon , physics , delta , condensed matter physics , antiferromagnetism , astronomy
Исследованы квантовые осцилляции температурных зависимостей намагниченности SmMnO 3+delta в магнитных полях H=100 и 350 Oe, 1 и 3.5 kOe в интервале температур 4.2-12 K. Континуум тепловых возбуждений спинонных пар в магнитном поле H=100 Oe делится на три перекрывающиеся зоны Ландау с энергиями E n (n=1,2,3) с дробными значениями фактора ν заполнения зон. Основной вклад в намагниченность вносит симметричный интенсивный дублет "сверхнамагниченности", состоящий из двух перекрывающихся пиков вбизи средней температуры возбуждения T spinon =~8 K. С ростом поля до значения H=1 kOe, спектр возбуждения спинонов трансформируется в широкий синусоподобный пик с вершиной вблизи T spinon =~8 K, характерный для континуума возбуждений пар спинонов с сильной диперсией в режиме их конфайнмента. В магнитном поле H=3.5 kOe спектр теплового возбуждения спинонов существенно изменяется: появляется новый тип квантования спектра спинонов в виде формировании в зонах Ландау с n=1,2 и 3 особенностей намагниченности в виде узких ступенек (плато), соответствующих целочисленному заполнению спинонами трех зон Ландау c конечной щелью. Исследована эволюция спектра бозонов в виде тепловых возбуждений бесщелевых квазиодномерных волн зарядовой/спиновой плотности в жидкости Латтинжера при температурах ниже 60 K. При температурах вблизи T=0 обнаружен непрерывный квантовый фазовый переход квантовой спиновой жидкости в состояние жидкости Латтинжера, индуцированный ростом напряженности магнитного поля. Переход содержит особенности, характерные для формирования 1D-волн зарядовой/спиновой плотности, вызванного конфайнментом спинонных пар, и сопровождается сильным полевым гистерезисом. Ключевые слова: квантовая спиновая жидкость, жидкость Латтинжера, конфайнмент спинонных пар, система спинон --- калибровочное поле, квантование Ландау, 1D-волны зарядовой/спиновой плотности, квантовые осцилляции.