Heterometallic spin- 1/2 quantum magnet under hydrostatic pressure

Coak, M. J. und Kamenskyi, Dmytro und Curley, S. P. M. und Huddart, B. M. und Tidey, J. P. und Chmeruk, A. und Sakurai, T. und Okubo, S. und Ohta, H. und Kimura, S. und Nojiri, H. und Graf, D und Clark, S. J. und Manson, Z. E. und Manson, J. L und Lancaster, D. und Goddard, P. A. (2026) Heterometallic spin- 1/2 quantum magnet under hydrostatic pressure. Physical Review B, 113, Seite 224439. American Physical Society. doi: 10.1103/rlx3-z62s. ISSN 2469-9950.

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5MB

Offizielle URL: https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/rlx3-z62s

Kurzfassung

We investigate the properties of CuVOF4⁢(H2⁡O)6·H2⁡O , in which two different spin species, Cu(II) and V(IV), form antiferromagnetic spin-1/2 dimers with weak interdimer coupling provided via hydrogen bonding. Using radio-frequency susceptometry and electron-spin resonance (ESR), we show how the temperature-magnetic field spin-dimer phase diagram evolves as a function of applied hydrostatic pressure and correlate this with pressure-induced changes to the crystal structure. These results, coupled with pressure-tuned DFT calculations, confirm the prior prediction that the primary exchange interaction is mediated via an unusual mechanism in which the V(IV) ions provide considerable spin density to the oxygen that joins the two spins in each dimer and which lies along the Jahn-Teller axis of the Cu(II) ion. In addition, the dissimilarity in the spins that make up each dimer unit leads to a nonlinear field dependence of the electronic energy levels as detected in the ESR measurements.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Heterometallic spin- 1/2 quantum magnet under hydrostatic pressure

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Coak, M. J.	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kamenskyi, Dmytro	Dmytro.Kamenskyi (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Curley, S. P. M.	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Huddart, B. M.	Department of Physics, Centre for Materials Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tidey, J. P.	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chmeruk, A.	Theoretische Physik III, Center for Electronic Correlations and Magnetism, Institute of Physics, University of Augsburg, 86135 Augsburg, Germany ; Augsburg Center for Innovative Technologies (ACIT), University of Augsburg, 86135 Augsburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sakurai, T.	Core Facility Center, The University of Osaka, Yamadaoka 2-1, Suita, Osaka 565-0871, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Okubo, S.	Molecular Photoscience Research Center, Kobe University, Hyogo 657-8501, Kobe, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ohta, H.	Molecular Photoscience Research Center, Kobe University, Hyogo 657-8501, Kobe, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kimura, S.	Institute for Materials Research, Tohoku University, Katahira 2-1-1, Sendai, Miyagi 980-8577, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nojiri, H.	Institute for Materials Research, Tohoku University, Katahira 2-1-1, Sendai, Miyagi 980-8577, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Graf, D	National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University, Tallahassee, Florida 32310, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Clark, S. J.	Department of Physics, Centre for Materials Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Manson, Z. E.	Department of Chemistry and Biochemistry, Eastern Washington University, Cheney, Washington 99004, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Manson, J. L	Department of Chemistry and Biochemistry, Eastern Washington University, Cheney, Washington 99004, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lancaster, D.	Department of Physics, Centre for Materials Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goddard, P. A.	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry CV4 7AL, United Kingdom	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

23 Juni 2026

Erschienen in:

Physical Review B

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

113

DOI:

10.1103/rlx3-z62s

Seitenbereich:

Seite 224439

Verlag:

American Physical Society

ISSN:

2469-9950

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Quantum magnetism, EPR, Magnetic Field, spin

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Robotik

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R RO - Robotik

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Spektroskopie-Verfahren

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Weltraumforschung > Terahertz- und Laserspektroskopie

Hinterlegt von:

Kamenskyi, Dmytro

Hinterlegt am:

08 Okt 2026 08:31

Letzte Änderung:

13 Okt 2026 09:09

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