研究了抗磁性Y $^{3+}$离子浓度对Ho $_{2-x}$ Y $_x$ Sn $_2$ O $_7$磁性的影响。磁化强度和比热测量表明，自旋冰基态只有微弱的影响，掺杂$x\leq 0.3$，即使在Ho $^{3+}$的晶体场发生不可忽略的变化。在这个低掺杂范围内$μ$ SR弛豫测量证据的修改在低温动力学相对于在纯自旋冰中观察到的。对于$x\to 2$，或在高温下，动力学涉及Ho $^{3+}$晶体场能级之间的波动，这引起$^{119}$ Sn核自旋-晶格弛豫速率的特征峰。在该掺杂极限下，Ho $^{3+}$磁矩的变化也表明晶场参数的变化。
英文摘要：
A study of the modifications of the magnetic properties of Ho$_{2-x}$Y$_x$Sn$_2$O$_7$ upon varying the concentration of diamagnetic Y$^{3+}$ ions is presented. Magnetization and specific heat measurements show that the Spin Ice ground-state is only weakly affected by doping for $x\leq 0.3$, even if non-negligible changes in the crystal field at Ho$^{3+}$ occur. In this low doping range $μ$SR relaxation measurements evidence a modification in the low-temperature dynamics with respect to the one observed in the pure Spin Ice. For $x\to 2$, or at high temperature, the dynamics involve fluctuations among Ho$^{3+}$ crystal field levels which give rise to a characteristic peak in $^{119}$Sn nuclear spin-lattice relaxation rate. In this doping limit also the changes in Ho$^{3+}$ magnetic moment suggest a variation of the crystal field parameters.
Suppression of Pauling's Residual Entropy in Dilute Spin Ice (Dy$_{1-x}$Y$_x$)$_2$Ti$_2$O$_7$
在0.5 K附近，自旋冰Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$的熵具有类似平台的特征，接近最初为水冰导出的Pauling剩余熵，但是超缓慢的热平衡阻止了对较低温度的明确量化。基于（Dy $_{1-x}$ Y $_x$）$_2$ Ti $_2$ O $_7$的比热数据，分析了非磁稀释对低温熵的影响。随着x的增加，超慢热平衡迅速消失，低温熵系统地减少，其温度依赖性强烈增加。这些数据表明，在（Dy $_{1-x}$ Y $_x$）$_2$ Ti $_2$ O $_7$中实现了非简并基态。这与从鲍林稀自旋冰理论的推广中得到的零温剩余熵相矛盾，但得到了蒙特卡罗模拟的支持。
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林赫尔姆霍兹材料能源中心）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Boston University（波士顿大学）；Harvard University（哈佛大学）
Evolution of effective magnetic exchange interaction under spin dilution in SrIr$_{1-x}$Sn$_x$O$_3$
School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Center for Transformative Science, ShanghaiTech University（上海科技大学变革科学中心）
Order Induced by Dilution in Pyrochlore XY Antiferromagnets
众所周知，XY烧绿石反铁磁体通过量子和热选择表现出有序无序。在本文中，我们考虑的效果替代非磁性离子的磁性网站烧绿石XY模型一般各向异性交换调整的一个单一的参数$J^{\pm\pm}/J^\pm$。物理学由参数$J^{\pm\pm}/J^\pm=\pm 2$的该空间中的两个点控制，在这两个点处，在基态中存在线模式，并且因此存在介于常规磁体和库仑相位之间的$O(L^2)$基态简并度。在这些点中的每一点处，单个空位产生线缺陷对。两个线缺陷携带不兼容的自旋配置从不同的空位可以交叉导致一个有效的一维描述所产生的自旋织构。在有限密度下的热力学极限中，我们发现稀释选择了一个与从单空位极限中理解的热无序和量子无序所选择的状态“相反”的状态。后一发现暗示了Er $_{2-x}$ Y $_x$ Ti $_2$ O $_7$对小$x$表现出热选择$ψ_2$状态到由淬灭无序选择的$ψ_3$状态的第二相变的可能性。
Magnetic dilution and domain selection in the XY pyrochlore antiferromagnet Er$_{2}$Ti$_2$O$_7$
低于$T_N = 1.1$ K时，XY烧绿石Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$有序化为$k=0$非共线的反铁磁结构，称为$ψ_2$状态。已知Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的磁序在磁稀释的存在下服从常规的三维（3D）渗流，并且在该意义上对无序是稳健的。然而，最近，两个理论研究预测，$ψ_2$结构应该是不稳定的，以形成相关的$ψ_3$磁结构中存在的磁空位。为了研究这些理论，我们对三种Er $_{2-x}$ Y $_x$ Ti $_2$ O $_7$单晶进行了系统的弹性和非弹性中子散射研究，其中磁性Er $^{3+}$被非磁性Y $^{3+}$取代。我们发现磁稀释对纯ErPDMATHABMN Ti $_2$ O $_7$的$ψ_2$基态有显著的影响。与$ψ_2$状态相关的特征结构域选择以及将$ψ_2$与$ψ_3$分开的相应能隙对于10 $\%$ -Y和20 $\%$ -Y之间的Y $^{3+}$取代消失，远离$\sim$ 60 $\%$-Y的3D逾渗阈值.从20 $\%$ -Y到逾渗阈值的磁稀释的ErPDMATHABMN Ti $_2$ O $_7$的所得基态自然地被解释为$ψ_2$和$ψ_3$域的冻结镶嵌。
Dilution induced magnetic localization in Rb(Co$_{1-x}$Ni$_{x}$)$_{2}$Se$_{2}$ single crystals
我们报告了一系列Rb（Co $_{1-x}$ Ni $_{x}$）$_{2}$ Se $_{2}$（0.02 $\leq x \leq $ 0.9）粉末和单晶样品的X射线衍射，中子衍射，磁化率和电子输运测量的实验研究。所有组成均为金属，采用体心四面体结构，空间群为$I4/mmm$。单晶样品的各向异性磁化率表明Rb（Co $_{1-x}$ Ni $_{x}$）$_{2}$ Se $_{2}$随着Ni含量的增加经历了从铁磁性到反铁磁性，最后到顺磁性的演变。对$x$ = 0.1、0.4和0.6的样品进行的中子衍射测量揭示了$A$型反铁磁有序，其磁矩位于$ab$平面内。每个Co离子的力矩大小从0.69（$x=0.1$）变化到2.80 $μ_B$（$x=0.6$）。我们的研究结果表明，稀释的磁性Co离子的替代，镍离子诱导Rb（Co $_{1-x}$ Ni $_{x}$）$_{2}$ Se $_{2}$的磁定位和演变从巡回到本地化的磁性。
Selective dilution and magnetic properties of La_{0.7}Sr_{0.3}Mn_{1-x}M'_xO_3 (M' = Al, Ti)
La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$中混合价态Mn离子的磁晶格通过Al或Ti部分取代Mn而被选择性地稀释。铁磁转变温度和饱和磁矩在两个系列中随着替代而降低。非铁磁相的体积分数的演变与替代浓度的非线性和速度比理论预期的。通过提出的数据方面的选择性稀释，减少$T_\mathrm{c}$被认为是缩放的相对离子浓度，并与来自分子场论的预测是一致的。
Magnetic dilution in the geometrically frustrated SrCr$_{9p}$Ga$_{12-9p}$O$_{19}$ and the role of local dynamics: a $μ$SR study
利用μ子自旋弛豫研究了SrCr $_{9p}$ Ga $_{12-9p}$ O $_{19}$在p低于和高于逾渗阈值p_c时的自旋动力学.我们的主要发现是：（I）在T-> 0时，弛豫速率与T无关，与p^3成正比;（II）自旋涨落的减慢是由能量U激活的，U也是p^3的线性函数，lim_{p-> 0} U = 8 K;该能量尺度可能仅源于单离子各向异性，以及（III）动力学性质的p依赖性在p_c以下和以上是相同的，这表明它们是由局部激励控制的。
Effects of dilution on magnetic and transport properties of La0.7Ca0.3Mn1-xM'xO3
研究了La_（0.7）Ca_（0.3）Mn_（1-x）M '_xO_3（M'= Al，Ti）的磁性和输运性质。Mn晶格的稀释导致铁磁性的减弱、金属导电性的劣化和磁阻的强烈增强。尽管对于两个M'系列，Tc在低取代范围内随x线性降低，但不再获得先前对于La0.7Sr0.3Mn1-xM' xO 3观察到的标度行为Tc（np）[Phys.Rev.B73，184403（2006）]。外推的Tc（np）的线性曲线，Tc=0得到的np值远小于1。这些结果表明，根据分子场近似，反铁磁超交换锰离子之间是显着的La0.7Ca0.3MnO3，在La0.7Sr0.3MnO3中观察到的相反。此外，Al取代样品的结构数据表明，EG电子带宽W的变化不能解释磁稀释锰氧化物中Tc的降低。
Effects of selective dilution on the magnetic properties of La_{0.7}Sr_{0.3}Mn_{1-x}M'_xO_3 (M' = Al, Ti)
La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$中混合价Mn离子的磁晶格被Al或Ti部分取代Mn选择性地稀释。铁磁转变温度$T_\mathrm{c}$和饱和磁化强度$M_\mathrm{s}$均随取代量的增加而降低。通过呈现选择性稀释方面的数据，发现在低掺杂区域中的$T_\mathrm{c}$遵循关系$T_\mathrm{c}=T_\mathrm{c0}(1-n_\mathrm{p})$，其中$T_\mathrm{c0}$指的是未稀释的系统和$n_\mathrm{p}$是稀释浓度，分别定义为$n_\mathrm{p}=x/0.7$或$n_\mathrm{p}=x/0.3$用于$M^\prime=$ Al或Ti。$T_\mathrm{c}(n_\mathrm{p})$的标度行为可以在分子场理论的框架下进行分析，并且当Mn被Al和Ti两者取代时仍然有效。结果进行了讨论，从铁磁双交换和其他可能的反铁磁超交换相互作用共存的材料中的贡献。
Robust spin liquid state against magnetic-dilution in the bi-layer Kagome material Ca$_{10}$Cr$_7$O$_{28}$
最近，双层Kagome晶格材料Ca $_{10}$ Cr $_7$ O $_{28}$已被证明是准二维量子自旋液体（QSL），其中阻挫产生于双层内竞争铁磁交换和反铁磁交换之间的平衡。为了了解当这种平衡被打破时会发生什么，我们提出了一个磁稀释研究。具体而言，我们合成了Ca $_{10}$（Cr $_{1-x}$ V $_x$）$_7$ O $_{28}$（0 $\leq$ x $\leq$ 0.5），其中磁性Cr $^{5+}$（$S = 1/2$）部分被非磁性V $^{5+}$（$S = 0$）替代。我们还合成了完全非磁性的同构材料Ca $_{10}$ V $_7$ O $_{27.5}$。我们报告了详细的结构，磁性和热容量的研究这些材料。随着$x$的增加，发现Ca $_{10}$（Cr $_{1-x}$ V $_x$）$_7$ O $_{28}$材料的晶胞参数单调增加。发现部分V取代样品的Curie-Weiss温度从$4$到$0.5$ ~ K降低了一个数量级，这表明反铁磁交换随V含量的增加而相对增加。然而，尽管交换相互作用的相对平衡发生了这种变化，并且引入了大的无序，但在V取代的样品中没有观察到磁性有序或自旋玻璃态。因此，母体化合物的QSL状态似乎对这些大的扰动具有惊人的鲁棒性。
Comment on "Short-range magnetic interactions in the spin-ice compound Ho2Ti2O7"
在他们最近的通信（Phys.Rev.B64，060406（R）（2001））中，Cornelius和Gardner报道了对烧绿石Ho 2 Ti 2 O 7单晶的磁化和磁化率研究的结果。所观察到的磁化强度的场依赖性是完全出乎意料的，因为它似乎表明该化合物中的磁矩不遵守“冰规则”。我们重新测量了Ho_2Ti_2O_7单晶在外加磁场的三个主方向上的磁化曲线，发现与最近邻自旋冰模型的预测几乎完全一致。
Partial magnetization plateau emerging from a quantum spin ice state in Tb2Ti2O7
应用于Tb2Ti2O7的量子自旋冰模型预测，沿[111]轴施加的磁场将诱导部分磁化平台[H. R. Molavian和M. J. P. Gingras，J. Phys.：康登斯Matter 21，172201（2009）]。我们使用交流磁化率和μ子自旋弛豫测量来测试这一假设，发现在15和65 mT的特征与磁化平台的预测边界一致。这表明Tb_2Ti_2O_7可以用量子自旋冰模型很好地描述，有效交换常数为Jeff = 0.17（1）K.
Magnetic charge injection in spin ice: a new way to fragmentation
凝聚态物质中的复杂性为新物质状态的发现提供了养分，而挫折感等因素则丰富了新物质状态。磁性系统的例子有Kitaev自旋液体、Skyrmions相或自旋冰。这些非传统的基态支持奇异的激发，例如自旋冰中的磁荷，也称为单极子。除了发现它们之外，一个重要的挑战是能够控制和操纵它们。在这里，我们提出了一种新的机制，通过交错磁场注入单极子的自旋冰。我们从理论上表明，并在实验中证明，在Ho $_2$ Ir $_2$ O $_7$烧绿石铱酸盐，它的结果在一个稳定的晶体，表现出磁性碎片。在这种新的物质状态下，磁矩分裂成一个有序的部分和一个持续波动的部分。与传统的自旋冰相比，在这种分裂状态下的不同性质的激发开辟了新的可调场诱导和动力学行为的道路。
