Continuum excitation and pseudospin wave in quantum spin-liquid and quadrupole ordered states of TbTiO
量子スピン液体と四十極秩序状態にあるTbTiOの連続励起帯と擬ギャップ
門脇 広明*; 脇田 美香*; Fk, B.*; Ollivier, J.*; 河村 聖子 ; 中島 健次 ; 高津 浩*; 玉井 元健*
Kadowaki, Hiroaki*; Wakita, Mika*; Fk, B.*; Ollivier, J.*; Kawamura, Seiko; Nakajima, Kenji; Takatsu, Hiroshi*; Tamai, Mototake*
フラストレートしたパイロクロア酸化物TbTiOについての非弾性中性子散乱実験を行った。相転移を示さず量子スピン液体になる系()と、二つの四重極秩序を起こす系()の単結晶試料を調べた。量子スピン液体の系は弾性散乱の他に0.1meV程度の連続励起を持ち、が増加すると連続励起領域から四重極のスピン波が分かれてくる。これは、粉末試料の結果と同じであり、試料のの制御がよくできている証拠である。
The ground states of the frustrated pyrochlore oxide TbTiO have been studied by inelastic neutron scattering experiments. Three single-crystal samples are investigated; one shows no phase transition (), being a putative quantum spin-liquid (QSL), and the other two () show electric quadrupole ordering (QO) below K. The QSL sample shows continuum excitation spectra with an energy scale 0.1 meV as well as energy-resolution-limited (nominally) elastic scattering. As is increased, pseudospin wave of the QO state emerges from this continuum excitation, which agrees with that of powder samples and consequently verifies good control for the present single crystal samples.