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
M. Nielsen and I. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University Press, Cambridge, 2000).
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
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
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
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
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
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
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
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
W. Low, Paramagnetic resonance in solids, in: Solid State Physics, Suppl. 2 (Academic Press, NY, 1960).
C. P. Slichter, Principles of Magnetic Resonance with Examples From Solid State Physics (Harper and Row Publishers, NY, 1963).
F. P. Morgenthaller, J. Appl. Phys. 31, 95S (1960). https://doi.org/10.1063/1.1984617
E. Schlomann, J. Green, and V. Milano, J. Appl. Phys. 31, 386S (1960). https://doi.org/10.1063/1.1984759
A. Abragam and B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions (Clarendon Press, Oxford, 1970).
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.
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
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
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
L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Elasticity Theory (Pergamon Press, Oxford, England, 1984).
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
G. Lindblad, Commun. Math. Phys. 48, 119 (1976). https://doi.org/10.1007/BF01608499
V. Gorini, A. Kossakovski, and E. C. G. Sudarshan, J. Math. Phys. 17, 821 (1976). https://doi.org/10.1063/1.522979
Y. A. Il’inskii and L. V. Keldysh, Electromagnetic Response of Material Media (Plenum Press, NY, 1994).
R. Karplus and J. Schwinger, Phys. Rev. 73, 1020 (1948). https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.1020
F. Bloch, Phys. Rev. 70, 460 (1946). https://doi.org/10.1103/PhysRev.70.460
H. C. Torrey, Phys. Rev. 104, 563 (1956). https://doi.org/10.1103/PhysRev.104.563
A. A. Zvyagin, Low Temp. Phys. 41, 730 (2015) [Fiz. Nizk. Temp. 41, 938 (2015)]. https://doi.org/10.1063/1.4931784
W. A. Dollase and R. J. Reeder, Am. Mineral. 71, 163 (1986).
J. C. Joubert, W. B. White, and R. Roy, J. Appl. Cryst. 1, 318 (1968). https://doi.org/10.1107/S0021889868005571
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
S. Chong, B. J. Riley, Z. J. Nelsona, and S. N. Perry, Acta Cryst. E 76, 339 (2020). https://doi.org/10.1107/S2056989020001802
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
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
D. Jaque, J. All. Comp. 323–324, 204 (2001). https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01111-2
A. Brenier, C. Tu, Z. Zhu, and B. Wu, Appl. Phys. Lett. 84, 2034 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1688983
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
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
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
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
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
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
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
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
I. Kebaili, M. Dammak, E. Cavalli, and M. Bettinelli, J. Luminesc. 132, 2092 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.03.070