Kvantna spinska tekočina je neurejeno, a močno kvantno prepleteno osnovno stanje snovi, ki se lahko pojavi v plastovitih materialih, v katerih magnetni ioni tvorijo geometrijsko frustrirane mreže, kot sta trikotna mreža in mreža kagome. Takšno stanje lahko sledi že iz preprostega izotropnega Heisenbergova modela za interakcije med najbližjimi sosedi. Različne perturbacije tega modela, kot sta denimo magnetna anizotropija ali dodatne interakcije med bolj oddaljenimi ioni, lahko kvantno spinsko tekočino stabilizirajo ali destabilizirajo. V tem delu najprej obravnavamo kvantni magnet YCu$_3$(OH)$_6$Cl$_3$, v katerem bakrovi ioni tvorijo dobro ločene plasti mreže kagome. Pri nizkih temperaturah se ta material magnetno ureja, čeprav bi ob dominantni interakciji med najbližjimi sosedi pričakovali osnovno stanje kvantne spinske tekočine. Z analizo rezultatov elektronske paramagnetne resonance, magnetne susceptibilnosti ter specifične toplote pokažemo, da je razlog za magnetno urejanje magnetna anizotropija tipa Dzyaloshinskii-Moriya. Z meritvami jedrske magnetne resonance karakteriziramo lokalno magnetno susceptibilnost in fluktuacije lokalnih magnetnih polj. V Zn-barlowitu, še enemu predstavniku kvantnih antiferomagnetov z mrežo kagome, eksperimenti kažejo na osnovno stanje kvantne spinske tekočine, vendar je njegova karakterizacija zahtevna zaradi prisotnosti magnetnih defektov. S pomočjo meritev jedrske magnetne resonance in magnetne susceptibilnosti pokažemo, da je količina defektov v tem materialu višja, kot je bilo do sedaj poročano v literaturi. V spektrih fluorove jedrske magnetne resonance uspešno ločimo prispevka intrinzičnih spinov in magnetnih defektov, kar nam omogoča določitev lokalne magnetne susceptibilnosti. Nazadnje obravnavamo heptatantalate redkih zemelj, v katerih neodim ali erbij tvorita popolno trikotno mrežo v dobro ločenih plasteh. Za redke zemlje je značilna magnetno anizotropna izmenjalna interakcija, za katero s pomočjo neelastičnega nevtronskega sipanja, magnetne susceptibilnosti in elektronske spinske resonance pokažemo, da ima močno anizotropijo Isingovega tipa, prav tako pa imajo Isingov značaj spinske korelacije kratkega dosega. Kljub temu se material ne ureja do najnižjih eksperimentalno dostopnih temperatur in je kandidat za kvantno spinsko tekočino.
|