Manifestation of crossovers in low-temperature characteristics of the trigonal rare-earth paramagnet
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0042666Ключові слова:
trigonal paramagnet, crossover, static and dynamical susceptibility, elastic modulusАнотація
Вивчено прояв кросоверів в багаторівневій квантовій системі, тригональному рідкісноземельному парамагнетику з повним моментом 5/2. Результати одержано аналітично, без пертурбативних наближень. Показано, що кросовери енергетичних спектральних ліній проявляють себе у стрибках магнітного моменту, особливостях статичної магнітної сприйнятливості, пом’якшенні пружного модуля, особливостях магнітної поведінки теплоємності, та в змінах температурної поведінки динамічної магнітної сприйнятливості.
Посилання
1. M. Nielsen and I. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University Press, Cambridge, 2000).
2. J. Randall, S. Weidt, E. D. Standing, K. Lake, S. C. Webster, D. F. Murgia, T. Navickas, K. Roth, and W. K. Hensinger, Phys. Rev. A 91, 012322 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.91.012322
3. F. Leupold, M. Malinowski, C. Zhang, V. Negnevitsky, J. Alonso, J. Home, and A. Cabello, Phys. Rev. Lett. 120, 180401 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.180401
4. J. Lindon, A. Tashchilina, L. W. Cooke, and L. J. LeBlanc, Phys. Rev. Appl. 19, 034089 (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.19.034089
5. B. P. Lanyon, T. J. Weinhold, N. K. Langford, J. L. O’Brien, K. J. Resch, A. Gilchrist, and A. G. White, Phys. Rev. Lett. 100, 060504 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.060504
6. I. Fernández de Fuentes, T. Botzem, M. A. I. Johnson, A. Vaartjes, S. Asaad, V. Mourik, F. E. Hudson, K. M. Itoh, B. C. Johnson, A. M. Jacob, J. C. McCallum, D. N. Jamieson, A. S. Dzurak, and A. Morello, Nat. Commun. 15, 1380 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45368-y
7. A. Morvan, V. V. Ramasesh, M. S. Blok, J. Kreikebaum, K. O’Brien, L. Chen, B. K. Mitchell, R. K. Naik, D. I. Santiago, and I. Siddiqi, Phys. Rev. Lett. 126, 210504 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.210504
8. M. Kononenko, M. A. Yurtalan, S. Ren, J. Shi, S. Ashhab, and A. Lupascu, Phys. Rev. Res. 3, L042007 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.L042007
9. Y. Fu, W. Liu, X. Ye, Y. Wang, C. Zhang, C.-K. Duan, X. Rong, and J. Du, Phys. Rev. Lett. 129, 100501 (2022). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.100501
10. W. Low, Paramagnetic resonance in solids, in: Solid State Physics, Suppl. 2 (Academic Press, NY, 1960).
11. C. P. Slichter, Principles of Magnetic Resonance with Examples From Solid State Physics (Harper and Row Publishers, NY, 1963).
12. F. P. Morgenthaller, J. Appl. Phys. 31, 95S (1960). https://doi.org/10.1063/1.1984617
13. E. Schlomann, J. Green, and V. Milano, J. Appl. Phys. 31, 386S (1960). https://doi.org/10.1063/1.1984759
14. A. Abragam and B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions (Clarendon Press, Oxford, 1970).
15. L. K. Aminov, B. Z. Malkin, and M. A. Teplov, Magnetic properties of nonmetallic lanthanide compounds, in: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths (Elsevier, 1996), Vol. 22, p. 295.
16. V. V. Slavin, A. A. Zvyagin, G. A. Zvyagina, and V. G. Piryatinskaya, Low Temp. Phys. 50, 481 (2024) [Fiz. Nyzk. Temp. 50, 530 (2024)]. https://doi.org/10.1063/10.0026087
17. A. A. Zvyagin and G. A. Zvyagina, Low Temp. Phys. 51, 391 (2025) [Fiz. Nyzk. Temp. 51, 353 (2025)]. https://doi.org/10.1063/10.0035839
18. A. A. Zvyagin and G. A. Zvyagina, Low Temp. Phys. 48, 238 (2022) [Fiz. Nyzk. Temp. 48, 213 (2022)]. https://doi.org/10.1063/10.0009539
19. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Elasticity Theory (Pergamon Press, Oxford, England, 1984).
20. A. A. Zvyagin, A. M. Frishman, and V. M. Tsukernik, Sov. J. Low Temp. Phys. 9, 155 (1983) [Fiz. Nizk. Temp. 9, 308 (1983)]. https://doi.org/10.1063/10.0030852
21. G. Lindblad, Commun. Math. Phys. 48, 119 (1976). https://doi.org/10.1007/BF01608499
22. V. Gorini, A. Kossakovski, and E. C. G. Sudarshan, J. Math. Phys. 17, 821 (1976). https://doi.org/10.1063/1.522979
23. Y. A. Il’inskii and L. V. Keldysh, Electromagnetic Response of Material Media (Plenum Press, NY, 1994).
24. R. Karplus and J. Schwinger, Phys. Rev. 73, 1020 (1948). https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.1020
25. F. Bloch, Phys. Rev. 70, 460 (1946). https://doi.org/10.1103/PhysRev.70.460
26. H. C. Torrey, Phys. Rev. 104, 563 (1956). https://doi.org/10.1103/PhysRev.104.563
27. A. A. Zvyagin, Low Temp. Phys. 41, 730 (2015) [Fiz. Nizk. Temp. 41, 938 (2015)]. https://doi.org/10.1063/1.4931784
28. W. A. Dollase and R. J. Reeder, Am. Mineral. 71, 163 (1986).
29. J. C. Joubert, W. B. White, and R. Roy, J. Appl. Cryst. 1, 318 (1968). https://doi.org/10.1107/S0021889868005571
30. J. A. Campa, C. Cascales, E. Gutierrez-Puebla, M. A. Monge, I. Rasines, and C. Ruiz-Valero, Chem. Mater. 9, 237 (1997). https://doi.org/10.1021/cm960313m
31. S. Chong, B. J. Riley, Z. J. Nelsona, and S. N. Perry, Acta Cryst. E 76, 339 (2020). https://doi.org/10.1107/S2056989020001802
32. X. Chen, Z. Luo, D. Jaque, J. J. Romero, J. Garcýa Soé, Y. Huang, A. Jiang, and J. Tu, J. Phys. :Condens. Matter 13, 1171 (2001). https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/5/330
33. P. Wang, J. M. Dawes, P. Dekker, and J. A. Piper, Opt. Commun. 174, 467 (2000). https://doi.org/10.1016/S0030-4018(99)00686-0
34. D. Jaque, J. All. Comp. 323–324, 204 (2001). https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01111-2
35. A. Brenier, C. Tu, Z. Zhu, and B. Wu, Appl. Phys. Lett. 84, 2034 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1688983
36. S. Xu, J. Wang, P. Chen, K. Jin, C. Ma, S. Wu, E. Guo, C. Ge, C. Wang, X. Xu, H. Yao, J. Wang, D. Xie, X. Wang, K. Chang, X. Bai, and G. Yang, Nat. Commun. 14, 2274 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38055-x
37. H. D. Jiang, Y. Li, J. Y. Wang, X. B. Hu, H. Liu, B. Teng, C. Q. Zhang, P. Dekker, and P. Wang, J. Crystal Growth 233, 248 (2001). https://doi.org/10.1016/S0022-0248(01)01562-7
38. H. Zhang, T. Yu, Z. Chen, C. S. Nelson, L. N. Bezmaternykh, A. M. M. Abeykoon, and T. A. Tyson, Phys. Rev. B 92, 104108 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.104108
39. D. Neogy, K. N. Chattopadhyay, P. K. Chakrabarti, H. Sen, and B. M. Wanklyn, J. Phys. Chem. Solids 59, 783 (1998). https://doi.org/10.1016/S0022-3697(97)00128-5
40. C. Cascales, C. Zaldo, U. Caldiño, J. Garcýa-Solé, and Z. D. Luo, J. Phys. Condens. Matter 12, 8071 (2001). https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/35/314
41. E. Cavalli, E. Bovero, N. Magnani, M. O. Ramirez, A. Speghini, and M. Bettinelli, J. Phys. Condens. Matter 15, 1047 (2003). https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/7/303
42. G. Dominiak-Dzik, P. Solarz, W. Ryba-Romanowski, E. Beregi, and L. Kovács, J. All. Comp. 359, 51 (2003). https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00191-9
43. R. M. Vázquez, R. Osellame, M. Marangoni, R. Ramponi, E. Diéguez, M. Ferrari, and M. Mattarelli, J. Phys. Condens. Matter 16, 465 (2004). https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/3/022
44. I. Kebaili, M. Dammak, E. Cavalli, and M. Bettinelli, J. Luminesc. 132, 2092 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.03.070
