Manifestation of crossovers in low-temperature characteristics of the trigonal rare-earth paramagnet

Автор(и)

  • A. A. Zvyagin B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine Kharkiv 61103, Ukraine
    Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, D-01187, Dresden, Germany
    V. N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv 61002, Ukraine
  • G. A. Zvyagina B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine Kharkiv 61103, Ukraine

DOI (Low Temperature Physics):


https://doi.org/10.1063/10.0042666

Ключові слова:

trigonal paramagnet, crossover, static and dynamical susceptibility, elastic modulus

Анотація

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

Downloads

Опубліковано

2026-01-22

Як цитувати

(1)
A. A. Zvyagin and G. A. Zvyagina, Manifestation of crossovers in low-temperature characteristics of the trigonal rare-earth paramagnet , Low Temp. Phys. 52, (2026) [Fiz. Nyzk. Temp. 52, 326–336, (2026)] DOI: https://doi.org/10.1063/10.0042666.

Номер

Розділ

Низькотемпературний магнетизм

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 4 5 6 7 > >>