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 - 2021
Publication title -
физика твердого тела
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.
Accelerating Research
Robert Robinson Avenue,
Oxford Science Park, Oxford
OX4 4GP, United Kingdom
Address
John Eccles HouseRobert Robinson Avenue,
Oxford Science Park, Oxford
OX4 4GP, United Kingdom