凝聚态物理 > 强关联电子
[提交于 2025年4月11日
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标题: 增强量子涨落的三角晶格磁体GdBO3中的毫开尔文磁制冷
标题: Quantum Fluctuation-enhanced Milli-Kelvin Magnetic Refrigeration in Triangular Lattice Magnet GdBO3
摘要: 基于稀土元素的三角晶格反铁磁体,由于具有强量子涨落和弱磁相互作用,通常可以在非常低的温度下保持大的磁熵,使其成为超低温磁制冷的理想候选材料。 这些材料由于增强的自旋涨落而表现出显著的磁热效应(MCE),尤其是在量子临界点附近,这导致了磁熵的显著变化。 本研究报道了一种以Gd为基础的三角晶格材料GdBO3的晶体生长、结构、磁性和磁热效应,该材料具有较大的自旋量子数(S = 7/2)。 在零磁场比热测量中观察到了连续的相变(T1 = 0.52 K,T2 = 0.88 K,和T3 = 1.77 K)。 此外,在外加磁场下的热力学分析确定了GdBO3的五个不同的相区和三个量子临界点。 由于其宽广的比热特征和高密度的磁性Gd3+离子,我们使用一种定制设计的基于GdBO3的绝热去磁制冷机,在场诱导的量子临界点附近实现了50 mK的最低温度。 我们的发现表明,在2 K以下存在显著的量子涨落,证明了GdBO3在毫开尔文磁冷却应用中的潜力。
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