Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2504.11298

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 强关联电子

arXiv:2504.11298 (cond-mat)
[提交于 2025年4月15日 ]

标题: 在自旋超固体候选物Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$中的巨大磁热效应

标题: Giant Magnetocaloric Effect in Spin Supersolid Candidate Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$

Authors:Junsen Xiang, Chuandi Zhang, Yuan Gao, Wolfang Schmidt, Karin Schmalzl, Chin-Wei Wang, Bo Li, Ning Xi, Xin-Yang Liu, Hai Jin, Gang Li, Jun Shen, Ziyu Chen, Yang Qi, Yuan Wan, Wentao Jin, Wei Li, Peijie Sun, Gang Su
摘要: 超固体是一种奇异的量子物质状态,其中粒子形成不可压缩的固体结构,同时表现出零粘度的超流性[1],是基础研究中长期追求的目标之一[2, 3]。 尽管最初关于$^4$氦超固体的报告被证明是一个人工现象[4],但这种引人入胜的量子物质激发了对超冷量子气体的热烈研究[5-8]。 然而,在凝聚态物质中实现超固体性仍然难以捉摸。 在这里,我们在最近合成的三角晶格反铁磁体 Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$[9] 中发现了超固体的量子磁性类似物——自旋超固体。 值得注意的是,在去磁冷却过程中观察到了与自旋超固体性相关的巨大磁卡效应,表现为两个显著的山谷状区域,最低温度达到了100 mK以下。 不仅实验确定了一系列临界场,而且去磁冷却曲线与易于轴的海森堡模型理论模拟结果也显示出很好的一致性。 中子衍射也成功地通过揭示三个亚晶格自旋固态序和层间非公度性的共存,从而确定了所提出的自旋超固体相,这表明了自旋超流性。 因此,我们的结果表明在受挫的量子磁体中自旋超固体相具有强烈的熵效应,并为亚开尔文制冷的应用开辟了一条可行且有前景的途径,尤其是在持续关注氦气短缺问题的背景下[10, 11]。
摘要: Supersolid, an exotic quantum state of matter that consists of particles forming an incompressible solid structure while simultaneously showing superfluidity of zero viscosity [1], is one of the long-standing pursuits in fundamental research [2, 3]. Although the initial report of $^4$He supersolid turned out to be an artifact [4], this intriguing quantum matter has inspired enthusiastic investigations into ultracold quantum gases [5-8]. Nevertheless, the realization of supersolidity in condensed matter remains elusive. Here we find evidence for a quantum magnetic analogue of supersolid -- the spin supersolid -- in the recently synthesized triangular-lattice antiferromagnet Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$ [9]. Notably, a giant magnetocaloric effect related to the spin supersolidity is observed in the demagnetization cooling process, manifesting itself as two prominent valley-like regimes, with the lowest temperature attaining below 100 mK. Not only is there an experimentally determined series of critical fields but the demagnetization cooling profile also shows excellent agreement with the theoretical simulations with an easy-axis Heisenberg model. Neutron diffractions also successfully locate the proposed spin supersolid phases by revealing the coexistence of three-sublattice spin solid order and interlayer incommensurability indicative of the spin superfluidity. Thus, our results indicate a strong entropic effect of the spin supersolid phase in a frustrated quantum magnet and open up a viable and promising avenue for applications in sub-Kelvin refrigeration, especially in the context of persistent concerns about helium shortages [10, 11].
评论: 19页,13图
主题: 强关联电子 (cond-mat.str-el)
引用方式: arXiv:2504.11298 [cond-mat.str-el]
  (或者 arXiv:2504.11298v1 [cond-mat.str-el] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.11298
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Nature volume 625, pages 270-275 (2024)
相关 DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06885-w
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Yuan Gao [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 4 月 15 日 15:37:03 UTC (26,123 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cond-mat.str-el

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号