Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

F. M. Bukhanko and A. F. Bukhanko
«Topological Phase Transitions in States with Low and High Density of 2D Vortical Pairs Induced by Magnetic Field in Gapless Quantum Spin Liquid with Structural Disorder»
0001–0013 (2017)

PACS numbers: 03.65.Vf, 03.75.Lm, 75.30.Kz, 75.47.Gk, 75.47.Lx, 75.50.Ee, 75.60.Ej

В системе (Sm1?yGdy)0,55Sr0,45MnO3 установлен непрерывный переход от 3D-ферромагнитного состояния спинов марганца в исходном образце с у???0 к зигзагообразному АФМ-упорядочению спинов СЕ-типа в ab-плоскостях для у???0,5, сосуществующему в образцах с у???0,5, 0,6 и 0,7 при температурах ниже TN???48,5 К с неупорядоченной фазой типа квантовой фазы Гриффитса. При дальнейшем росте концентрации гадолиния происходит плавление зигзагообразной АФМ-структуры СЕ-типа, что приводит к появлению в Gd0,55Sr0,45MnO3 в области температур, близкой к абсолютному нулю, необычной фазы с характерными признаками бесщелевой Z2-квантовой спиновой жидкости в нулевом внешнем магнитном поле. Скачкообразные изменения изотерм намагничивания, измеренных при 4,2 К в интервале полей ?75 кЭ, объяснены квантовыми фазовыми переходами Z2-спиновой жидкости в фазу с топологическим порядком в слабых магнитных полях и поляризованную фазу в сильных полях. Существенная разница критических полей и величины скачков намагниченности в изотермах свидетельствует о возникновении гистерезисных явлений в процессах намагничивания–размагничивания квантовой спиновой жидкости, вызванных различием процессов локализации–делокализации 2D-вихревых пар, индуцированных магнитным полем в квантовой спиновой жидкости с беспорядком.