Crystal field driven magnetoelectricity in the triangular quantum magnet CeMgAl11O19
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F25%3A00644502" target="_blank" >RIV/68378271:_____/25:00644502 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/00216208:11320/25:10507516
Výsledek na webu
<a href="https://hdl.handle.net/11104/0374475" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0374475</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/c3hd-pwby" target="_blank" >10.1103/c3hd-pwby</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Crystal field driven magnetoelectricity in the triangular quantum magnet CeMgAl11O19
Popis výsledku v původním jazyce
We report dielectric and magnetoelectric studies of single-crystalline CeMgAl11O19, a Kramers triangular magnet embedded in a polarizable hexaaluminate lattice. In zeromagnetic field, the permittivity ε(T) follows the Barrett law of a quantum paraelectric down to ∼25K, below which a broad minimum develops near 3K without evidence of static ferroelectric or magnetic order. Application of magnetic fields up to 9 T shifts this minimum to higher temperatures and broadens it, evidencing a tunable magnetoelectric response. The magnetoelectric coupling was characterized using results from magnetization measurements. The anomaly temperature T∗, extracted from the local minimum of ε(T), exhibits a linear dependence on the squared magnetization M2, consistent with the biquadratic magnetoelectric coupling allowed in centrosymmetric systems. This magnetoelectric effect, mediated by spin-orbit-entangled Kramers doublets interacting with a frustrated antipolar liquid, establishes CeMgAl11O19 as a prototype for exploring quantum magnetoelectricity in frustrated systems.
Název v anglickém jazyce
Crystal field driven magnetoelectricity in the triangular quantum magnet CeMgAl11O19
Popis výsledku anglicky
We report dielectric and magnetoelectric studies of single-crystalline CeMgAl11O19, a Kramers triangular magnet embedded in a polarizable hexaaluminate lattice. In zeromagnetic field, the permittivity ε(T) follows the Barrett law of a quantum paraelectric down to ∼25K, below which a broad minimum develops near 3K without evidence of static ferroelectric or magnetic order. Application of magnetic fields up to 9 T shifts this minimum to higher temperatures and broadens it, evidencing a tunable magnetoelectric response. The magnetoelectric coupling was characterized using results from magnetization measurements. The anomaly temperature T∗, extracted from the local minimum of ε(T), exhibits a linear dependence on the squared magnetization M2, consistent with the biquadratic magnetoelectric coupling allowed in centrosymmetric systems. This magnetoelectric effect, mediated by spin-orbit-entangled Kramers doublets interacting with a frustrated antipolar liquid, establishes CeMgAl11O19 as a prototype for exploring quantum magnetoelectricity in frustrated systems.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Physical Review B
ISSN
2469-9950
e-ISSN
2469-9969
Svazek periodika
112
Číslo periodika v rámci svazku
22
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
224431
Kód UT WoS článku
001651613500004
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105025432659