Diluting a triangular-lattice spin liquid: Synthesis and characterization of NaYb1−xLuxS2 single crystals

凝聚态物理 六边形晶格 磁化 物理 结晶学 材料科学 格子(音乐) 化学 反铁磁性 量子力学 磁场 声学
作者
Ellen Häußler,J. Sichelschmidt,M. Baenitz,Eric C. Andrade,Matthias Vojta,Thomas Doert
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:6 (4) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.6.046201
摘要

Yb-based magnets, with a perfect triangular lattice of pseudospin-$\frac{1}{2}\phantom{\rule{4pt}{0ex}}{\mathrm{Yb}}^{3+}$ ions, have emerged as candidates for realizing a quantum spin-liquid state, with ${\mathrm{NaYbS}}_{2}$ being a prominent example. Here, we present the solid-solution series ${\mathrm{NaYb}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Lu}}_{x}{\mathrm{S}}_{2}$ with well-defined single crystals over the entire substitution range $0\ensuremath{\le}x\ensuremath{\le}1$. Chemical and structural analysis indicate a statistically homogeneous replacement of ${\mathrm{Yb}}^{3+}$ by ${\mathrm{Lu}}^{3+}$ ions. We magnetically characterize the relatively small single crystals using electron spin resonance (ESR). Below $30\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$, the ESR intensity can be well described by a Curie-Weiss function for all $x$, with a decreasing Weiss temperature with increasing Lu content. This reduction of the average magnetic interaction upon Lu substitution is also supported by magnetization measurements. Importantly, no signs of magnetic or spin-glass order are detected down to $2\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K}$ for any $x$. For $x>0.5$, the ESR linewidth strongly increases, indicating the breakup of the magnetic system into disconnected clusters, as expected from percolation physics. The experimental magnetization data are found to be in good agreement for all $x$ with results of classical Monte Carlo simulations for a triangular-lattice Heisenberg model, amended with a small second-neighbor interaction. Taken together, our results establish ${\mathrm{NaYb}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Lu}}_{x}{\mathrm{S}}_{2}$ as a family of diluted triangular-lattice spin liquids.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
榴莲芒果完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hoijuon应助zfy采纳,获得10
2秒前
2秒前
darkpigx发布了新的文献求助100
2秒前
慕青应助燕麦嫁牛奶采纳,获得10
3秒前
乐乐应助蓝色刀锋采纳,获得10
3秒前
.元柏应助alex采纳,获得30
3秒前
4秒前
汉堡包应助Kane采纳,获得10
4秒前
隐形如柏完成签到,获得积分10
4秒前
17完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ATYS发布了新的文献求助10
5秒前
深情安青应助lei采纳,获得10
6秒前
6秒前
wjt发布了新的文献求助10
6秒前
JamesPei应助幸运的羔羊采纳,获得10
6秒前
6秒前
最长的旅途完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
花生土豆发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
太叔明辉发布了新的文献求助10
9秒前
mostspecial完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助三叶草采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
susong987完成签到,获得积分10
11秒前
刘娟发布了新的文献求助10
11秒前
柒柒的小熊完成签到,获得积分10
12秒前
夜未央发布了新的文献求助20
12秒前
田野的小家庭完成签到 ,获得积分10
13秒前
魔幻傲霜完成签到,获得积分10
13秒前
kk发布了新的文献求助10
13秒前
yoyoo发布了新的文献求助10
13秒前
要减肥发布了新的文献求助10
13秒前
黎书禾发布了新的文献求助10
13秒前
子曰发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集 2000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 1200
Deutsche in China 1920-1950 1200
中共中央编译局成立四十周年纪念册 / 中共中央编译局建局四十周年纪念册 950
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 850
Mineral Deposits of Africa (1907-2023): Foundation for Future Exploration 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3880096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3422317
关于积分的说明 10728949
捐赠科研通 3147083
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1736314
邀请新用户注册赠送积分活动 838329
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 783752