Разочарование

Природа (2023)Цитировать эту статью

8 Альтметрика

Подробности о метриках

Геометрические нарушения в сильно коррелированных системах могут привести к появлению множества новых упорядоченных состояний и интригующих магнитных фаз, таких как квантовые спиновые жидкости1,2,3. Многообещающие материалы-кандидаты для таких фаз4,5,6 могут быть описаны моделью Хаббарда на анизотропной треугольной решетке, парадигматической моделью, отражающей взаимодействие между сильными корреляциями и магнитным расстройством7,8,9,10,11. Однако судьба фрустрированного магнетизма в присутствии зонирующих примесей остается неясной, как и его связь с легированными фазами квадратной модели Хаббарда12. Здесь мы исследуем локальный порядок спина модели Хаббарда с контролируемой фрустрацией и легированием, используя ультрахолодные фермионы в анизотропных оптических решетках, непрерывно перестраиваемых от квадратной к треугольной геометрии. При половинном заполнении и сильных взаимодействиях U/t ≈ 9 мы наблюдаем на одноузловом уровне, как фрустрация уменьшает диапазон магнитных корреляций и приводит к переходу от коллинеарного антиферромагнетика Нееля к короткодействующей коррелированной спиральной фазе 120°. Вдали от половинного заполнения треугольный предел демонстрирует усиление антиферромагнитных корреляций на стороне, легированной дырками, и обращение к ферромагнитным корреляциям при легировании частиц выше 20%, что намекает на роль кинетического магнетизма в нарушенных системах. Эта работа прокладывает путь к изучению возможных киральных упорядоченных или сверхпроводящих фаз в треугольных решетках8,13 и реализации моделей Хаббарда с квадратной решеткой t – t', которые могут иметь важное значение для описания сверхпроводимости в купратных материалах14.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до $39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Наборы данных, созданные и проанализированные в ходе этого исследования, доступны у соответствующего автора по обоснованному запросу. Исходные данные приведены в статье.

Код, использованный для анализа, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.

Андерсон, П.В. Резонирующие валентные связи: новый вид изолятора? Матер. Рез. Бык. 8, 153–160 (1973).

Статья в Академии CAS Google

Баленц Л. Спин жидкости в фрустрированных магнитах. Природа 464, 199–208 (2010).

Статья ADS CAS PubMed Google Scholar

Чжоу Ю., Канода К. и Нг Т.-К. Квантовые спиновые жидкие состояния. Преподобный Мод. Физ. 89, 025003 (2017).

Статья ADS MathSciNet Google Scholar

Уильямс, Дж. М. и др. Органические сверхпроводники – новые ориентиры. Наука 252, 1501–1508 (1991).

Статья ADS CAS PubMed Google Scholar

Кино, Х. и Фукуяма, Х. Фазовая диаграмма двумерных органических проводников: (BEDT-TTF) 2X. Дж. Физ. Соц. Япония 65, 2158–2169 (1996).

Статья ADS CAS Google Scholar

Симидзу Ю., Миягава К., Канода К., Маэсато М. и Сайто Г. Спиновое жидкое состояние в органическом изоляторе Мотта с треугольной решеткой. Физ. Преподобный о. Летт. Ред. 91, 107001 (2003).

Статья ADS CAS PubMed Google Scholar

Лаубах М., Томале Р., Платт К., Ханке В. и Ли Г. Фазовая диаграмма модели Хаббарда на анизотропной треугольной решетке. Физ. Б 91, 245125 (2015).

Статья ADS Google Scholar