RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Физика твердого тела // Архив

Физика твердого тела, 2021, том 63, выпуск 5, страницы 639–654 (Mi ftt8133)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Магнетизм

Эволюция квантования Ландау спектра спинонных пар в слабом мотовском диэлектрике La$_{0.15}$Sm$_{0.85}$MnO$_{3+\delta}$ со спинонной поверхностью Ферми с ростом температуры и напряженности магнитного поля

Ф. Н. Буханько, А. Ф. Буханько

Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина НАН Украины

Аннотация: При измерениях температурных зависимостей намагниченности La$_{0.15}$Sm$_{0.85}$MnO$_{3+\delta}$ в интервале температур 4.2–100 K обнаружена пороговая особенность намагниченности вблизи температуры $T_{d}\cong$ 50 K, связанная с существованием малой псевдощели $\Delta_e$ в спектре электронов, характерной для слабого мотовского диэлектрика. Рост напряженности $H$ внешнего магнитного поля приводит к подавлению диэлектрической псевдощели $\Delta_e$, росту плотности состояний свободных носителей заряда/спина на $E_{F}$ и трансформации фрагментов волн зарядовой/спиновой плотности. В интервале температур 4.2–12 K найдено квантование спектра пар низкоэнергетических магнитных возбуждений $Z_2$ квантовой спиновой жидкости в виде композитных квазичастиц спинон-калибровочное поле. Формирование непрерывного спектра возбуждений квантовой спиновой жидкости в режиме “слабых магнитных полей” $H$ = 100 Oe, 350 Oe, 1 kOe. объяснено в рамках моделей квантования Ландау спектра композитных квазичастиц с дробными значениями фактора $\nu$ заполнения трех перекрывающихся зон Ландау. В режиме “сильного внешнего магнитного поля” $H$ = 3.5 kOe обнаружены новые квантовые осцилляции температурных зависимостей намагниченности несжимаемой жидкости спинонов в виде трех узких ступенек (плато), соответстующих полному заполнению спинонами неперекрывающихся зон Ландау с целочисленными значениями фактора заполнения.

Ключевые слова: мотовский диэлектрик, $Z_2$ квантовая спиновая жидкость, квазичастицы спинон-калибровочное поле, спинонная поверхность Ферми, спинонные пары, квантовые осцилляции намагниченности, уровни Ландау.

Поступила в редакцию: 18.01.2021
Исправленный вариант: 18.01.2021
Принята в печать: 21.01.2021

DOI: 10.21883/FTT.2021.05.50814.006


 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2021, 63:5, 687–701

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024