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Enregistrement W2006349383 · doi:10.1103/physrevb.90.214433

Nonmonotonic residual entropy in diluted spin ice: A comparison between Monte Carlo simulations of diluted dipolar spin ice models and experimental results

2014· article· en· W2006349383 sur OpenAlexafffund
T. Lin, Xianglin Ke, Mischa Thesberg, P. Schiffer, Roger G. Melko, Michel J. P. Gingras

Notice bibliographique

RevuePhysical Review B · 2014
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Condensed Matter Physics
Établissements canadiensCanadian Institute for Advanced ResearchPerimeter InstituteMcMaster UniversityUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesOak Ridge National LaboratoryNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaIndustry CanadaCanada Foundation for InnovationOntario Ministry of Economic Development and InnovationCanada Research ChairsGovernment of CanadaNational Science Foundation
Mots-clésSpin iceResidual entropyMonte Carlo methodStatistical physicsResidualDipolePhysicsMaterials scienceCondensed matter physicsConfiguration entropyMathematicsStatisticsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Spin ice materials, such as ${\mathrm{Dy}}_{2}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$ and ${\mathrm{Ho}}_{2}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$, are highly frustrated magnetic systems. Their low-temperature strongly correlated state can be mapped onto the proton disordered state of common water ice. As a result, spin ices display the same low-temperature residual Pauling entropy as water ice, at least in calorimetric experiments that are equilibrated over moderately long-time scales. It was found in a previous study [X. Ke et al., Phys. Rev. Lett. 99, 137203 (2007)] that, upon dilution of the magnetic rare-earth ions (${\mathrm{Dy}}^{3+}$ and ${\mathrm{Ho}}^{3+}$) by nonmagnetic yttrium (${\mathrm{Y}}^{3+}$) ions, the residual entropy depends nonmonotonically on the concentration of ${\mathrm{Y}}^{3+}$ ions. A quantitative description of the magnetic specific heat of site-diluted spin ice materials can be viewed as a further test aimed at validating the microscopic Hamiltonian description of these systems. In this work, we report results from Monte Carlo simulations of site-diluted microscopic dipolar spin ice models (DSIM) that account quantitatively for the experimental specific-heat measurements, and thus also for the residual entropy, as a function of dilution, for both ${\mathrm{Dy}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Y}}_{x}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$ and ${\mathrm{Ho}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Y}}_{x}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$. The main features of the dilution physics displayed by the magnetic specific-heat data are quantitatively captured by the diluted DSIM up to 85% of the magnetic ions diluted ($x=1.7$). The previously reported departures in the residual entropy between ${\mathrm{Dy}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Y}}_{x}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$ versus ${\mathrm{Ho}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Y}}_{x}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$, as well as with a site-dilution variant of Pauling's approximation, are thus rationalized through the site-diluted DSIM. We find for 90% ($x=1.8$) and 95% ($x=1.9$) of the magnetic ions diluted in ${\mathrm{Dy}}_{2\ensuremath{-}x}{\mathrm{Y}}_{x}{\mathrm{Ti}}_{2}{\mathrm{O}}_{7}$ a significant discrepancy between the experimental and Monte Carlo specific-heat results. We discuss possible reasons for this disagreement.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,350
Écart entre enseignants0,324 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations20
Publié2014
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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