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【2h】

Crystallization of spin superlattices with pressure and field in the layered magnet SrCu_2(BO_3)_2

机译：层状磁体SrCu_2（BO_3）_2中具有压力和场的自旋超晶格的结晶

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An exact mapping between quantum spins and boson gases provides fresh approaches to the creation of quantum condensates and crystals. Here we report on magnetization measurements on the dimerized quantum magnet SrCu_2(BO_3)_2 at cryogenic temperatures and through a quantum-phase transition that demonstrate the emergence of fractionally filled bosonic crystals in mesoscopic patterns, specified by a sequence of magnetization plateaus. We apply tens of Teslas of magnetic field to tune the density of bosons and gigapascals of hydrostatic pressure to regulate the underlying interactions. Simulations help parse the balance between energy and geometry in the emergent spin superlattices. The magnetic crystallites are the end result of a progression from a direct product of singlet states in each short dimer at zero field to preferred filling fractions of spin-triplet bosons in each dimer at large magnetic field, enriching the known possibilities for collective states in both quantum spin and atomic systems.
机译：量子自旋和玻色子气体之间的精确映射为创建量子凝聚物和晶体提供了新的方法。在这里，我们报告了在低温下并通过量子相变对二聚量子磁体SrCu_2（BO_3）_2的磁化测量结果，该过程证明了介观模式中部分填充的Bosonic晶体的出现，由一系列磁化平台确定。我们应用数十特斯拉的磁场来调节玻色子的密度和静压力的千兆帕斯卡，以调节潜在的相互作用。仿真有助于解析出现的自旋超晶格中能量与几何形状之间的平衡。磁性微晶是从零场中每个短二聚体中的单重态的直接乘积到大磁场中每个二聚体中自旋三重态玻色子玻色子的优选填充分数的进展的最终结果，这丰富了两种情况下集体态的已知可能性量子自旋和原子系统。

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