Heat transport of the spin-ice materials Ho2Ti2O7 and Dy2Ti2O7
Heat transport of the spin-ice materials Ho2Ti2O7 and Dy2Ti2O7
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自旋冰材料 Ho2Ti2O7 和 Dy2Ti2O7 的热传输
DOI：
10.1016/j.jmmm.2014.11.015
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发表时间：
2015
影响因子：
2.7
通讯作者：
T. Lorenz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S. Scharffe;G. Kolland;M. Valldor;V. Cho;J.F. Welter;T. Lorenz
自旋冰材料Ho 2 Ti 2 O 7 和Dy 2 Ti 2 O 7 在零场下的基本激发可以描述为独立的磁单极子。我们通过测量磁场相关的热导率 κ 来研究这些外来激励对热传输的影响。对高度稀释的参考化合物 HoYTi 2 O 7 和 DyYTi 2 O 7 的额外测量使我们能够将 κ 分成声子 (κ ph) 和磁 (κ mag) 贡献之和。对于这两种自旋冰材料，我们得出了显着的零场贡献 κ mag，它在有限磁场中被迅速抑制。此外，κ mag 敏感地取决于磁激励引起的声子散射，这对于 Ho 基材料和 Dy 基材料来说是相当不同的，因此，各自的磁场相关变化 κ ph (B) 甚至具有相反的符号。
The elementary excitations of the spin-ice materials Ho 2 Ti 2 O 7 and Dy 2 Ti 2 O 7 in zero field can be described as independent magnetic monopoles. We investigate the influence of these exotic excitations on the heat transport by measuring the magnetic-field dependent thermal conductivity κ. Additional measurements on the highly dilute reference compounds HoYTi 2 O 7 and DyYTi 2 O 7 enable us to separate κ into a sum of phononic (κ ph) and magnetic (κ mag) contributions. For both spin-ice materials, we derive significant zero-field contributions κ mag, which are rapidly suppressed in finite magnetic fields. Moreover, κ mag sensitively depends on the scattering of phonons by magnetic excitations, which is rather different for the Ho-and the Dy-based materials and, as a further consequence, the respective magnetic-field dependent changes κ ph (B) are even of opposite signs.
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