Scale-free antiferromagnetic fluctuations in the S=1/2 kagome antiferromagnet herbertsmithite
赫贝斯密斯矿[ZnCu 3(OH)6 Cl 2]是s = 1/2 kagome反铁磁体的一种接近理想的实现,其中子能谱和漫中子散射揭示了量子自旋液体的标志性性质:在没有时间平均有序矩的情况下,瞬时短程反铁磁关联。这些动力学反铁磁关联仅很弱地依赖于中子能量转移和温度,并持续到25 meV和120 K。在低能量转移的磁散射的低Q值的位移观察到随着温度的升高,提供了无隙自旋的证据。有人认为,这些意见提供了重要的证据,有利于(掺杂)莫特绝缘体的RVB理论。
2009-12-21 cond-mat.str-el
Nature of Partial Magnetic Order in the Frustrated Antiferromagnet Gd2Ti2O7
阻挫烧绿石反铁磁体Gd $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$在最低可测温度下具有不寻常的部分有序磁结构。基于磁扩散-散射数据的分析,目前认为该结构涉及立方4- $\mathbf{k}$结构中的四个磁传播矢量$\mathbf{k}\in \langle \frac{1}{2} \frac{1}{2} \frac{1}{2} \rangle^*$ [J. Phys.:康登斯Matter 16,L321(2004)]。在这里,我们提出了三个证据对4- $\mathbf{k}$结构。首先,我们报告单晶中子衍射测量作为施加磁场的函数,这是一致的选择性场诱导人口的非立方磁畴。其次,我们提出的证据,从高分辨率粉末中子衍射测量,菱形体的应变存在于磁畴内,这可能是由磁弹性耦合只为替代1- $\mathbf{k}$结构。最后,我们表明,以前用于排除1- $\mathbf{k}$结构的参数是有缺陷的,并证明磁扩散散射数据实际上可以定量拟合的1- $\mathbf{k}$结构中,有序和无序的磁性网站上的自旋波动强烈耦合。我们的研究结果提供了一个实验基础上的理论描述的部分有序状态。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Orbital Ordering Induced Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Ferromagnetic State of 50 % Hole-doped Manganites: Pr{1/2}Sr{1/2}MnO3 and Nd{1/2}Sr{1/2}MnO3
报道了空穴掺杂50%的锰氧化物Pr{1/2}Sr{1/2} MnO 3和Nd{1/2}Sr{1/2} MnO 3的自旋动力学的非弹性中子散射结果。在顺磁相,这些系统表现出脊型漫散射,表明二维铁磁(FM)的相关性。随着温度的降低,系统进入FM状态,但同时它们发展出A型反铁磁自旋涨落。FM态的自旋波色散是强各向异性的。这些行为可以一致地解释从潜在的轨道排序的观点。
1998-08-26 cond-mat.str-el
Competing Ferri- and Antiferromagnetic Phases in Geometrically Frustrated LuFe2O4
我们提出了一个详细的研究LuFe2O4的磁性,结合中子和软X射线衍射的磁化测量。在T_N附近的磁相图中,存在一个分离反铁磁相和亚铁磁相的变磁相变。对于这两个阶段的自旋结构的中子衍射细化。用磁相的近简并度解释了远高于T_N的磁散射现象。
2011-11-03 cond-mat.str-el
Zigzag antiferromagnetic ground state with anisotropic correlation lengths in the quasi-2D honeycomb lattice compound Na2Co2TeO6
利用粉末中子衍射研究了受阻蜂窝晶格反铁磁体Na 2 Co 2 TeO 6的晶体结构、磁性基态以及与温度相关的微观自旋-自旋关联。在TN ~ 24.8K以下发现了三维长程反铁磁有序。磁性基态是Z字形反铁磁体[k =(1/2 0 0)],是由于蜂窝晶格中第三近邻的竞争交换作用而产生的.在三维长程有序态中,即使在1.8 K,远低于TN,也发现了沿c轴(垂直于ab平面中的蜂窝层)的有限磁相关长度的例外存在。所观察到的有限的相关性沿c轴的解释的无序分布的Na离子的中间层内。在1.8 K下的约化有序矩mCo(1)= 2.77(3)μ B/Co ~(2+)和mCo(2)= 2.45(2)μ B/Co ~(2+)反映了有序态中自旋涨落的持续性。在TN以上,发现了短程磁关联,表现为宽的扩散磁峰,对实验扩散磁散射数据的反向Monte Carlo分析表明,自旋关联主要局限在二维蜂窝层(ab平面)内,在25 K时关联长度约为12 μ m.研究发现,短程有序磁态和长程有序磁态的自旋排列性质相似。这意味着短程关联随着温度的降低而增加,并导致T < TN时的锯齿形AFM有序。本研究提供了一个全面的图片的磁相关性在温度范围内高于和低于TN和它们的关系的晶体结构。讨论了中间软Na层对蜂窝平面间磁耦合的作用。
2016-08-26 cond-mat.str-el
Static and dynamic XY-like short-range order in a frustrated magnet with exchange disorder
用非弹性中子散射研究了Co2+基烧绿石NaCaCo 2F 7单晶。这种具有淬灭交换无序的受抑磁体在居里-外斯温度的60分之一以下保持强相关顺磁状态。在T_f = 2.4 K以下,出现了漫弹性散射,并占总磁散射的30 ± 10%,正如在超过\hbar /δE=3.8 ps的时间尺度上冻结的J_{eff} = 1/2矩所预期的那样。漫散射与短程XY反铁磁性一致,相关长度为16 μ m。非弹性强度的动量(Q)的依赖性表明放松XY类反铁磁集群在能量低于~ 5.5 meV,和共线反铁磁波动高于此能量。相关的XY组态形成了一个连续的流形的相关态。与产生这种连续流形的众所周知的模型相反,尽管有弱(~ 12%)交换无序的证据,但无序有序并没有在NaCaCo 2F 7中选择有序状态。相反,NaCaCo 2F 7冻结成跨越该流形的短程有序簇。
2016-02-02 cond-mat.str-el
Low temperature diffuse neutron scattering and magnetisation in single crystal Tb2Ti2O7
我们提出了一个解释零场中子散射和高场磁化强度数据在非常低的温度下受挫烧绿石系统Tb2Ti2O7。这种材料具有反铁磁交换作用,并有望在低温下具有伊辛特性。与预期相反,它没有显示出低于0.05K的磁性有序,因此被标记为"自旋液体"。然而,基态在Tb2Ti2O7是不是一个纯粹的波动矩顺磁体,但最近的实验表明,一个国家的电子自由度与声子变量杂交在一个非常规的方式。我们在这里表明,通过近似这个复杂的,仍然解开电子-声子相互作用的动态Jahn-Teller耦合,可以占相当不错的漫中子散射和低温等温磁化。我们讨论了这一图像的缺点,主要是由于单重电子平均场的基态的模型未能再现所观察到的强强度的弹性和准弹性中子散射的事实。
2013-12-13 cond-mat.str-el
Field Induced Order and Spin Waves in the Pyrochlore Antiferromagnet Tb2Ti2O7
高分辨率的飞行时间中子散射测量Tb2Ti2O7揭示了丰富的低温相图的存在下,沿[110]施加的磁场。在零磁场下,在T=0.4 K,钛酸铽是一个高度相关的合作顺磁体与无序自旋居住在烧绿石晶格的角共享四面体。小磁场的应用使大部分磁漫散射(无序自旋的特征)凝聚成极化顺磁体的新布拉格峰特征。在更高的领域,磁有序相诱导,这支持自旋波激发指示连续的,而不是伊辛样自旋自由度。
2006-01-31 cond-mat.str-el
Degenerate ground state in the classical pyrochlore antiferromagnet Na$_3$Mn(CO$_3$)$_2$Cl
在没有微扰的理想经典烧绿石反铁磁体中,基态的无限简并导致磁序和自旋玻璃转变的缺失。本文报道了经典自旋在烧绿石晶格上反铁磁耦合的新候选化合物Na $_3$ Mn(CO $_3$)$_2$ Cl的结构和磁性,其磁化率、热容和磁化曲线与最近邻相互作用为2 K的$S$ = 5/2烧绿石晶格反铁磁体的温度关系一致.在磁化强度和热容测量或粉末中子衍射实验中,既没有检测到自旋玻璃化转变的明显特征,也没有检测到磁序。另一方面,从最近的邻居的反铁磁短程秩序证明了$Q$的漫散射的$Q$的依赖性,其中开发约0.85 $^{-1}$。Na $_3$ Mn(CO $_3$)$_2$ Cl在基态附近的高简并度由0.5 K下的磁熵(估计为4 J K $^{-2}$ mol $^{-1}$)支持。
2018-10-11 cond-mat.str-el
Spinteract: A Program to Refine Magnetic Interactions to Diffuse Scattering Data
磁扩散散射-在材料磁有序温度以上的中子衍射数据中观察到的广泛的磁散射特征-提供了有关材料磁哈密顿量的丰富信息来源。然而,由于缺乏可以将磁相互作用参数的值拟合到这样的数据的可用计算机软件,该信息通常仍然未被充分利用。在这里,一个开源的计算机程序,Spinteractive,提出,它使直接细化的磁相互作用参数粉末和单晶磁漫散射数据。这种方法的理论和实施进行了总结。例子提出了改进公布的实验漫散射数据集的规范反铁磁体MnO和高度受挫的经典自旋液体Gd 3Ga 5 O 12。概述了数据收集和完善的准则,并讨论了这种方法的可能发展。
2022-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Classical Heisenberg antiferromagnet on a garnet lattice: a Monte Carlo simulation
我们用蒙特卡罗模拟研究了石榴石晶格上的经典反铁磁体Gd_3Ga_5O_(12)(GGG)的几何阻挫效应。计算了几种模型的低温比热、磁化强度、磁化率、自相关函数A(t)和中子散射函数S(Q),这些模型包括不同类型的磁相互作用和沿主对称轴施加的外部磁场。一个模型,其中只包括最近邻交换,J1,既不订单下降到最低温度,也没有显示出任何倾向于形成一个短程共面自旋结构。然而,该模型确实证明了低于T ~ 0.01 J1时的磁场诱导有序。为了重现实验观察到的GGG的属性,模拟模型必须包括最近邻交换相互作用和偶极力。弱次近邻交换相互作用的存在被认为是微不足道的。在零磁场中,S(Q)在倒易空间中反铁磁布拉格峰出现的位置周围表现出扩散磁散射,在所施加的磁场中。
2000-10-05 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic ordering and dipolar interactions of YbAlO$_3$
本文报道了稀土钙钛矿材料YbAlO $_3$的低温磁性。弹性和非弹性中子散射实验、磁化强度测量以及晶体电场(CEF)计算的结果表明,Yb的基态磁矩是一个强各向异性的Kramers二重态,且磁矩被限制在$ab$ -平面内,指向与$a$ -轴成$φ= \pm 23.5^{\circ}$角.随着温度降低到低于$T_{\rm N}=0.88$ K,Yb磁矩有序地进入共面但非共线的反铁磁(AFM)结构$AxGy$,其中磁矩沿其易磁化轴指向。此外,我们强调了偶极-偶极相互作用的重要性,它选择了磁有序的类型,对于理解其他稀土正交钙钛矿的磁性可能是至关重要的。对宽中子散射的进一步分析表明,沿$c$ -轴的一维相互作用占主导地位,表明YbAlO $_3$是一维量子磁体的新成员。
2019-05-09 cond-mat.str-el
Hierarchical quasiparticle dynamics in antiferromagnets revealed by time- and momentum-resolved X-ray scattering
Paul Scherrer Institute(保罗谢勒研究所);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);University of Bremen(不来梅大学);University of Fribourg(弗里堡大学)
通过时间与动量分辨X射线散射揭示反铁磁体中分层准粒子动力学,揭示了磁子在超快动态中的非热化过程及恢复机制。
2026-02-13 cond-mat.str-el
Haydeeite: a spin-1/2 kagome ferromagnet
矿物haydeeite,α-MgCu 3(OD)6Cl 2,是一个S=1/2 kagome铁磁体,显示长程磁序低于TC=4.2 K与强烈的减少的时刻。我们的非弹性中子散射数据显示了清晰的自旋波激发,这可以用海森堡哈密顿量很好地描述,铁磁最近邻交换J1=-38 K,反铁磁交换Jd=+11 K。这些值使haydeeite非常接近铁磁序和非共面十二子晶格立方2反铁磁序之间的量子相变。扩散动态短程铁磁相关观察TC以上坚持以及铁磁有序相的行为不同于临界散射。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Spin Correlations in the Dipolar Pyrochlore Antiferromagnet Gd2Sn2O7
我们研究自旋相关的偶极海森堡反铁磁体Gd 2Sn 2 O 7使用极化中子散射测量相关的顺磁制度。使用Monte Carlo方法,我们表明,我们的数据是敏感的弱进一步的邻居交换相互作用的幅度~0.5%的最近邻相互作用,并与反铁磁次近邻相互作用,或铁磁第三近邻相互作用,连接自旋通过六边形环兼容。磁散射强度的计算揭示了沿[111]倒空间方向的漫散射棒,我们用平行于连接给定自旋及其最近邻居的方向集的强反铁磁相关性来解释<110>这一点。最后,我们表明,自旋相关性在Gd 2Sn 2 O 7是高度各向异性的,平行于第三相邻分离的相关性是特别敏感的临界波动与初期的长程序。
2016-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Approaching the ground state of the kagome antiferromagnet
Y{0.5}$Ca{0.5} BaCo 4 O 7含有Co离子的kagome层,其自旋根据-2200 K的居里-外斯温度而强耦合。在低温下,T = 1.2 K,我们的漫中子散射研究与极化分析揭示了特征自旋相关性接近预测的二维共面基态交错手性。三维长程AF阶的缺乏证明了可微层之间的耦合可以忽略不计。散射强度与高自旋S=3/2态的Co 2+在kagome层和低自旋S=0态的Co 3+离子在层间网站是一致的。我们的观察结果与以前的蒙特卡罗模拟结果一致,表明只有短程手征有序的基态。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterizing the diffuse continuum excitations in the classical spin liquid $h$-YMnO$_3$
本文通过扩展非弹性中子散射能量范围并结合磁场、温度依赖测量与原子自旋动力学模拟,证明经典自旋液体 h-YMnO$_3$ 的弥散激发几乎无能量依赖且不受磁场影响,其关联为源于阻挫 Mn$^{3+}$ 三角形的纯二维行为,并约束了磁基态对称性。
2024-03-12 cond-mat.str-el
Spin Dynamics of Half-Doped La3/2Sr1/2NiO4
我们报告极化和非极化中子非弹性散射测量的磁激发光谱的自旋电荷有序相的La 3/2Sr 1/2NiO 4。高达30毫电子伏的能量,我们观察到广泛的磁模式特性的一个近棋盘秩序。一个线性自旋波模型的一个理想的棋盘秩序与一个单一的反铁磁交换相互作用J' = 5.8 +/- 0.5 meV之间的次近邻自旋Ni 2+网站,连同一个小的XY样单离子各向异性,提供了一个合理的描述所测量的色散。高于30 meV的激发是不完全符合线性自旋波模型,与模式附近的二维倒易空间波矢量(0.5,0.5)具有极大的强度。此外,观察到两个额外的色散模式没有预测的自旋波理论,这两个可能是磁性的。一个在50-56 meV的能量范围内远离(0.5,0.5)分散,另一个在31-39 meV的能量范围内出现在(h,k)型位置(h,k =整数)附近。我们提出了一个模型,在该模型中,这些异常的功能解释的存在dispersionations在棋盘顺序。在低能量下,有额外的漫散射集中在磁有序波矢量。我们将这种漫散射与附着在掺杂空穴上的自旋之间的动态反铁磁相关性联系起来。
2004-10-25 cond-mat.str-el
Two-dimensional short-range spin-spin correlations in the layered spin-3/2 maple leaf lattice antiferromagnet Na2Mn3O7 with crystal stacking disorder
我们报告的性质的磁结构,微观自旋自旋相关性和它们的依赖于底层的几何受挫分层自旋3/2枫叶晶格(MLL)反铁磁体Na 2 Mn 3 O 7的晶体结构的全面中子衍射研究。通过X射线和中子衍射的晶体结构研究表明,MLL层(由Mn 3 O 72-单元构成)被非磁性Na层很好地分离。研究还得出结论,存在堆垛层错(磁MLL层的面内滑动)以及Mn 4+的MLL中的畸变。温度依赖的磁化率,热容,和中子衍射数据产生一个短程反铁磁(AFM)秩序低于100 K,而没有长程磁秩序下降到1.5 K。用逆蒙特卡罗方法分析了磁中子散射的二维分布,揭示了磁层内的自旋-自旋关联。此外,我们还通过改变合成条件,建立了短程磁有序的关联长度与层错之间的关系。本研究,因此,探讨了晶体和自旋结构的微观图片,以及它们的相关性,因此,提供了一个实验的洞察力的磁有序MLL AFM。此外,我们已经概述了几个二维阻挫晶格几何形状的形成具有三角形格元,包括MLL,通过晶体工程的三角形晶格和它们的作用上的稳定的多个新的手性自旋态,打开了一扇门,研究新的手性自旋态。
2023-02-18 cond-mat.str-el
Paramagnetic half-moon shaped diffuse scattering arising from 3D magnetic frustration
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);A*STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC), Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), Agency for Science Technology and Research (A*STAR)(新加坡科技研究局材料研究与工程研究所量子创新中心)
通过自旋动力学模拟,确定了MnWO₄中半月形弥散散射源于三维竞争反铁磁相互作用,并重现了其在顺磁态的持续存在。
2025-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin liquid in a single crystal of the frustrated diamond lattice antiferromagnet CoAl2O4
利用单晶中子零散射和外加磁场研究了受抑金刚石晶格反铁磁体CoAl_2 O_4中的自旋液体。在TN=8 K以下出现的磁有序相在1.5K以下保持非常规。在q=0位置处的磁布拉格峰保持宽,并且它们的轮廓具有强的洛伦兹贡献。此外,它们沿方向由弱漫射条纹连接<111>。这些观察结果在螺旋自旋液体模型中被解释为在这些有限温度下填充的螺旋的短程磁相关,因为q=0附近的能量最小值是平坦的,并且q=(111)的激发态的能量较低。该协议只是定性的,导致我们怀疑微观结构的影响也很重要。磁场对自旋关联有显著的扰动作用。1.5 K静态磁矩从零场时的1.58 mB/Co增加到10 T时的2.08 mB/Co,而磁峰仍然很宽,几乎呈高斯分布。自旋激发是零场自旋波,CoAl_2 O_4的交换参数J_1 =0.92(1)meV,J_2 =0.101(2)meV,各向异性项D=-0.0089(2)meV。磁场的应用导致在区域中心处的激励的显著加宽,其在10 T下看起来无间隙且几乎无特征。
2011-10-10 cond-mat.str-el
Neutron scattering on HoB$_{12}$ - short-range correlations above T$_{N}$
在T $_{N}$ = 7.4 K以上,对面心立方反铁磁体HoB $_{12}$进行了中子散射实验.漫散射模式表明,以上的尼尔温度之间的相关性相邻的磁矩的Ho -离子出现,类似的外观耦合自旋对(二聚体)在低维磁体。此外,扩散图案显示对称性从面心立方到简单立方的减少。3D系统中的类似行为尚不清楚,尽管理论上已经预测到了。正在分析和讨论导致这种行为的各种相互作用的作用。
2006-01-03 cond-mat.other cond-mat.str-el
Quasi One-Dimensional Ising-like Antiferromagnetism in the Rare-earth Perovskite Oxide TbScO$_3$
稀土钙钛矿结构TbScO $_3$作为外延铁电和多铁性薄膜的衬底被广泛应用,但其详细的低温磁性能却鲜有报道。在本文中,我们进行了详细的磁化强度,比热和单晶中子散射测量,随着晶体电场计算,以研究低温磁性能的TbScO $_3$。所有的结果表明磁性Tb $^{3+}$在低温下具有类Ising赝二重态基态。由于局部点对称性的约束,这些Tb $^{3+}$ Ising矩被限制在$ab$平面内,与$a$轴的倾角为$φ= \pm48^{\mathrm{o}}$.在零磁场下,系统在$T_{\mathrm{N}}=2.53$ K处发生反铁磁相变,在$T_{\mathrm{N}}$以下形成$G_xA_y$非共线磁结构.我们发现偶极-偶极相互作用对TbScO的磁基态起着重要的决定作用,这也是TbScO $_3$的准一维磁性的原因.显著的各向异性扩散散射进一步证实了沿$c$轴的准一维磁性。磁场沿$b$易磁化轴的磁相图已很好地建立。除了$G_xA_y$反铁磁态外,在临界场$B_{\mathrm{c}}\simeq0.7$ T附近还出现了一个奇异的场诱导相,在此,三维磁序被抑制,但强的一维关联可能仍然存在。
2023-03-19 cond-mat.str-el
Origin of correlated diffuse scattering in the hexagonal manganites
该研究结合第一性原理计算与自旋动力学模拟,揭示六方多铁YMnO₃中宽温区方向性漫散射源于三角几何与强磁阻挫,为阻挫系统磁相变研究提供新认知。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Freezing of short-range ordered antiferromagnetic clusters in the CrFeTi$_2$O$_7$ system
本文通过多种实验手段研究CrFeTi$_2$O$_7$体系,发现其在约22 K发生玻璃态冻结,中子衍射证实该冻结源于短程有序反铁磁团簇而非长程有序。
2024-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic order, magnetic correlations and spin dynamics in the pyrochlore antiferromagnet Er2Ti2O7
Er_2Ti_2O_7被认为是XY反铁磁体在共角正四面体阻挫晶格上的实现。它是作为一个例子的有序无序机制,其中波动解除简并的基态,导致有序状态。在这里,我们报告的详细测量的Er2Ti2O7的低温磁性能,它显示了一个二级相变在T_N \simeq 1.2 K与共存的短期和长程序。磁化率的研究表明,没有自旋玻璃般的不可逆效应。热容量的测量表明,顺磁临界指数是典型的3维XY磁体,而低温比热设置的上限上可能的自旋间隙值,并提供了一个估计的自旋波速度。μ子自旋弛豫测量表明存在的自旋动力学在纳秒的时间尺度下降到21 mK。该时间范围是表征Tb2Sn2O7中的自旋动力学的较短时间(其也显示长范围和短范围磁序)与常规磁体的典型时间尺度之间的中间值。因此,基态的特点是奇异的自旋动力学。通过拟合两个倒易晶格平面的顺磁中子散射强度,确定了四面体中自旋受限的自旋哈密顿量的参数。这些数据被记录在温度区域中,其中相关性仅限于最近邻的假设是公平的。
2012-09-27 cond-mat.str-el
Physical properties of a quasi-two-dimensional square lattice antiferromagnet Ba$_2$FeSi$_2$O$_7$
我们报告的磁化($χ$,$M$),比热($C_{\text{P}}$),和中子粉末衍射结果的准二维$S$ = 2正方晶格反铁磁体Ba $_2$ FeSi $_2$ O $_7$组成的FeO $_4$四重态具有大的压缩变形(27%)。在Néel温度$T_{\text{N}}$ = 5.2 K以下,尽管$χ$和$C_{\text{P}}$具有准二维晶格结构,但它们都呈现三维磁性长程有序.中子衍射数据显示共线的$Q_{m}$ =(1,0,0.5)反铁磁(AFM)结构,其中面内有序磁矩被抑制低于$T_{\text{N}}$ 26%。原子力显微镜的结构和抑制的时刻很好地解释了一个大的单离子ab平面各向异性$D$ = 1.4 meV和一个相当小的面内海森堡交换$J_{\text{intra}}$ = 0.15 meV的Monte Carlo模拟。在$T_{\text{N}}$上方的磁熵释放和漫散射中可以识别出特征性的二维自旋涨落。这种新的准二维磁系统也显示出不寻常的非单调依赖性的$T_{\text{N}}$作为磁场$H$的函数。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin correlations among the charge carriers in an ordered stripe phase
用中子非弹性散射探测了La_(5/3)Sr_(1/3)NiO_4的低能磁激发谱,发现了一个弥散分量。漫散射形成具有平行于和垂直于条纹方向的边的正方形图案。信号是分散的,最大能量为~10 meV。在2 meV下探测,散射强度随温度的升高而降低,在100 K下几乎不可见。我们认为,信号起源于动态的,准一维的,条纹电子之间的反铁磁关联。
2003-10-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond magnons in Nd2ScNbO7: An Ising pyrochlore antiferromagnet with all in all out order and random fields
本文报道了$^{3+}$烧绿石$\rm Nd_2ScNbO_7$的低温磁性。磁化率和磁化强度显示出易轴矩,热容揭示了一个相变到长程有序在$T_N=371(2)$ mK与完全恢复$ΔS = R \ln(2)$,它的53%恢复为$T>T_N$。弹性中子散射显示出长程全进全出的磁序与低$Q$漫弹性散射。非弹性中子散射显示低能平带,表明磁哈密顿量类似于$\rm Nd_2Zr_2O_7$。超高分辨中子背散射测量的核超精细激发表明低于$T_N$的静态电子矩的分布,这可能是由于B位无序影响Nd晶体电场。热容数据的分析表明,一个意想不到的$T$ -线性或$T^{3/2}$项,这是不符合传统的磁振子准粒子,但与分馏自旋或无隙局部自旋激发。我们使用遗留数据来显示$\rm Nd_2Zr_2O_7$中的类似行为。比较当地的静态矩也揭示了抑制核肖特基异常的温度,证明一小部分的Nd网站与近零的静态矩,符合交换无序诱导的随机单重态形成。总的来说,这些测量结果表明了一种不寻常的波动磁基态,它模仿了自旋液体,但实际上可能不是。
2021-02-26 cond-mat.str-el
Stripeless incommensurate magnetism in a doped strongly correlated oxide
利用弹性中子散射研究了La_(1.5)Sr_(0.5)CoO_4中短程无公度磁序的纳米尺度结构。我们发现,磁漫散射是各向同性的a-b平面,在流行的条纹模型的基础上的天真的期望相比。事实上,电荷分离成有利于某些晶格方向的线将促进未掺杂材料的否则稳健的反铁磁性中的线性堆垛层错,导致各向异性无序,其中特征对称图案存在于中子散射数据中。
2007-05-03 cond-mat.str-el
Low temperature magnetic structure of geometrically frustrated SrHo2O4
SrHo 2 O 4是一种几何阻挫化合物,因为Ho^3+离子以三角形和六边形的网络排列,并通过反铁磁交换相互作用耦合。粉末中子衍射测量表明,在T_N = 0.68K时,建立了长程磁有序。低温磁结构是由两个不同的组件:一个k = 0的长程结构,以及一个较短的范围内的低维结构的散射强度周围的(0 0 1/2)的位置。SrHo_2 O_4的磁散射在温度远高于T_N时仍然很强。
2011-10-16 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in La$_{1.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_4$
我们报道了半掺杂化合物La $_{1.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_4$的磁化强度和中子散射测量结果,该化合物在~ 800 K以下呈现棋盘式电荷有序结构。在低于40 K的反铁磁有序相中,自旋在ab平面内倾斜.自旋激发谱包括最大能量为16 meV的自旋波激发和能量约为30 meV的扩散磁模式。
2003-10-31 cond-mat.str-el
Classical spin liquid or extended critical range in h-YMnO$_3$?
非弹性中子实验的经典三角晶格几何阻挫的反铁磁体h-YMnO $_3$显示扩散,无隙磁激发目前低于和远高于有序温度,$T_N$。激发的相关长度随着温度接近零而增加,与临界散射非常相似。我们的散射模型的临界自旋-自旋相关性在一个二维的磁性基态,我们推测,这可能会提供一个一般的框架来理解典型的功能归因于经典的自旋液体。
2020-06-05 cond-mat.str-el
Magnetic order and interactions in ferrimagnetic Mn3Si2Te6
用热力学测量、第一性原理计算、中子衍射和中子在单晶上的漫散射研究了Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$的磁性。这些数据证实Mn $_3$ Si $_2$ Te $_6$在低于$T_C$的居里温度约78 K时是亚铁磁体。磁性是各向异性的,磁化和中子衍射表明,矩位于三角结构的基面内。在5 K下约1.6 $μ_B$ /Mn的饱和磁化强度源自两个反铁磁对准的Mn位点的不同多重性。第一性原理计算揭示了三个最近的Mn-Mn对的反铁磁交换,这导致了亚铁磁基态与其他三种磁性构型之间的竞争.亚铁磁态是由与第三近邻相互作用相关的能量产生的,因此长程相互作用对观察到的行为是必不可少的。在120 K下,在002布拉格反射附近观察到漫磁散射,这表明在$T_C$以上存在强自旋相关。这些都是由竞争基态,导致相对抑制$T_C$,并可能与一个小的铁磁成分,产生各向异性磁性低于$\approx$ 330 K。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple Incommensurate Magnetic States in the Kagome Antiferromagnet Na2Mn3Cl8
本文通过中子衍射和蒙特卡洛模拟研究了Kagome反铁磁体Na2Mn3Cl8,发现其具有两个非公度磁态,并揭示了铁磁最近邻、反铁磁第三近邻海森堡相互作用及长程偶极耦合的竞争机制。
2023-04-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster Frustration in the Breathing Pyrochlore Magnet LiGaCr4S8
我们提出了一个全面的中子散射研究呼吸烧绿石磁铁LiGaCr4S8。在12(2)K下,我们观察到一个非常规的磁激发谱,在自旋冻结跃迁以上的相关顺磁区,高能和低能自旋动力学分离。通过拟合磁扩散散射数据,我们参数化了自旋哈密顿量。我们发现,呼吸烧绿石晶格的大小四面体内的相互作用是铁磁性的,但反铁磁性的进一步相邻相互作用对于解释我们的数据也是必不可少的,与密度泛函理论预测的定性一致[Ghoshet al.,npj Quantum Mater.4,63(2019)]。我们解释了LiGaCr4S8中几何挫折的起源,是由于占据面心晶格的四面体自旋团簇之间的净反铁磁耦合。我们的研究结果提供了深入了解出现的挫折,在强进一步的邻居耦合的存在下,并确定在经典的自旋液体中的磁相互作用的蓝图。
2020-02-22 cond-mat.str-el
Correlated impurities and intrinsic spin liquid physics in the kagome material Herbertsmithite
低能非弹性中子散射在可果美自旋液体化合物ZnCu 3(OD)6Cl 2(Herbertsmithite)单晶上揭示了能量转移E < 0.8 meV(~J/20)时杂质自旋之间的反铁磁相关性。动量的依赖性显着不同,从更高的能量散射所产生的内在的戈薇自旋。低能量波动的特点是波矢(1 0 0)和(0 0 3/2)附近的漫散射,这是一致的反铁磁相邻的三角形(Zn)中间层上的最近邻铜杂质对之间的相关性。相应的杂质晶格类似于一个简单的立方晶格在稀释极限低于逾渗阈值。这样的杂质模型可以描述先前的中子、NMR和比热数据。低能中子的数据是一致的存在下,一个小的自旋间隙(Δ ~ 0.7 meV)的可果美层,类似于最近观察到的NMR。区分铜杂质散射和平面可果美铜自旋散射的能力为探索本征自旋液体物理提供了新的途径。
2015-12-21 cond-mat.str-el
Incommensurate short-range multipolar order parameter of phase II in Ce3Pd20Si6
笼形化合物Ce3Pd20Si6是一种重费米子金属,在低温下表现出磁隐藏秩序。据报道,这种奇异类型的磁基态,被称为“第二阶段”,可能与Ce 4f四极矩的排序有关。与传统的(偶极)序相反,它在零磁场中具有消失的布拉格强度,因此,直到现在还没有通过中子散射直接观察到。在这里,我们报告的观察扩散磁中子散射的应用磁场沿[110]或[001]方向在第二阶段的影响。围绕(111)结构布拉格峰的宽弹性磁信号可以归因于由占据8c Wyckoff位置的Ce离子的简单立方子晶格上的潜在多极序调制的场致偶极子的短程G型反铁磁排列。此外,对于沿[001]方向施加的磁场,Ce3Pd20Si6中的扩散磁峰变得不相称,这表明潜在的多极序的更复杂的调制结构,可以通过磁场连续调谐。
2016-12-20 cond-mat.str-el
Neutron scattering study on La1.9Ca1.1Cu2O6+delta and La1.85Sr0.15CaCu2O6+delta
本文给出了两种高温超导体La_(2-x)(Ca,Sr)_xCaCu_2 O_(6+)δ单晶的中子散射数据。Ca 0.1掺杂的晶体表现出长程反铁磁有序的基态。与此相反,Sr0.15掺杂的晶体表现出短程反铁磁秩序以及弱的超导电性。在这两种晶体中的反铁磁相关性是相称的,然而,一些结果上的Ca0.1掺杂的晶体类似于自旋玻璃相的La 2-xSrxCuO 4,磁相关性变得不相称。此外,这两种晶体都显示出从四方晶系到斜方晶系的结构转变。非常值得注意的是,磁序的温度依赖性和相关长度与正交畸变非常相似。我们将这种行为归因于斜方晶系应变引起的双层间磁耦合,它触发了反铁磁序。大尺寸的晶体也可以更详细地研究沿垂直于CuO 2平面的棒的磁漫散射。为了比较,我们显示X射线衍射和磁化数据。特别是,对于Ca0.1掺杂晶体,这些测量揭示了自旋玻璃化转变以及与尼尔转变相关的第二异常的有价值的信息。
2004-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe antiferromagnetic ground state of ideal triangular lattice KErSe$_2$
稀土三角晶格材料被认为是研究阻挫磁基态的良好平台。KErSe $_2$具有铜铁矿结构,包含由钾离子分隔的完美的二维Er $^{3+}$三角层,实现了这种理想的构型,并吸引研究。本文用热容和中子粉末衍射研究了KErSe $_2$在毫开尔文温度下的磁性。热容量的结果表明,在0.2 K在零外加磁场的磁性转变。这种长程序在低于0.08 K时被0.5 T的外加磁场抑制。中子粉末衍射表明零场磁结构以$k=(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})$的方式有序排列成条带自旋结构。出乎意料的是,发现Er在有序状态下具有3.06(1)$μ_B$ /Er的减小的磁矩,并且发现在较高温度下产生的扩散磁散射在有序状态下持续存在,这可能指示磁波动。在外加磁场下收集的中子衍射显示了在$\sim$ 0.5 T下的变磁跃迁到铁磁级,$k$ =(0,0,0)和两种可能的结构,这可能取决于外加磁场的方向。第一性原理计算表明,反铁磁三角晶格中的零场条纹自旋结构可以用第一、第二和第三近邻耦合来解释。
2020-06-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin correlations and exchange in square lattice frustrated ferromagnets
正方形晶格上的J1-J2模型表现出丰富多样的不同形式的磁序,这些磁序敏感地依赖于交换常数J2/J1的比率。我们使用体磁测量和极化中子散射来确定J1和J2明确的两种材料在一个新的家庭的钒磷酸盐,Pb 2 VO(PO 4)2和SrZnVO(PO 4)2,我们发现他们有铁磁性J1。当接近相图中预测的键合区时,共线反铁磁基态的有序矩减小,扩散磁散射增强。
2009-09-03 cond-mat.str-el
Quantitative investigation of the short-range magnetic correlations in candidate quantum spin liquid NaYbO$_2$
本文通过中子衍射结合反向蒙特卡罗与磁对分布函数分析,定量研究候选量子自旋液体 NaYbO$_2$ 的短程磁关联,证实其反铁磁 XY 自旋特征并排除 Ising 自旋及条纹相、120°相,支持其可能具有量子自旋液体基态。
2023-10-27 cond-mat.str-el
Evolution of spin correlations in SrDy2O4 in an applied magnetic field
利用中子衍射技术研究了外加磁场作用下阶梯型阻挫化合物SrDy_2 O_4的短程和长程磁有序的发展。在零场,SrDy 2 O 4缺乏长程磁序低至60 mK的温度,所观察到的粉末中子衍射(PND)图案是由非常广泛的漫散射峰为主。单晶中子衍射表明,零场磁结构由沿着c轴延伸的反铁磁链的集合组成,并且ab平面上的链之间的相关性很小。在外加磁场中,PND中的宽漫散射特征逐渐被更尖锐的峰所取代,然而,图案仍然相当复杂,反映了SrDy 2 O 4的高度各向异性性质。单晶中子衍射表明,沿b轴施加的中等磁场诱导与1/3磁化平台相关的向上-向上-向下磁序,其中ab平面中的磁相关长度显著增加,但它仍然是有限的。与铁磁排列相关的分辨率限制k = 0峰出现在2.5 T及以上的场中的粉末和单晶中子衍射图案中。
2017-03-09 cond-mat.str-el
Magnetic correlations in spin ice Ho2-xYxTi2O7 as revealed by neutron polarization analysis
我们提出了单晶中子漫散射测量与极化分析自旋冰Ho 2-xYxTi 2 O 7(x = 0,0.3,和1)。在2 K,自旋翻转散射图案是典型的最近邻自旋冰和Y掺杂的影响被认为是在窄点的宽度。在低T下,自旋翻转图案是偶极自旋冰的特征,并且不受Y掺杂的影响。在非自旋翻转通道中,我们观察到强反铁磁关联的签名在相同的T作为偶极自旋冰相关出现在自旋翻转通道。这些实验观察结果已被我们的蒙特卡罗模拟很好地再现。
2010-11-10 cond-mat.str-el
Approaching the Ground State of Frustrated A-site Spinels: A Combined Magnetization and Polarized Neutron Scattering Study
我们重新研究磁阻挫,{ \it金刚石晶格反铁磁体}尖晶石FeAl $_2$ O $_4$和MnAl $_2$ O $_4$使用磁化测量和极化中子的漫散射。在FeAl $_2$ O $_4$中,宏观测量证实了在13 K附近零场冷却磁化率的“尖点”。动态磁化率和{ \it记忆效应}实验提供的结果不符合该材料中的典型自旋玻璃情形。通过极化中子散射研究,证实了FeAl $_2$ O $_4$在低至4~K的温度范围内不存在长程磁序。通过模拟粉末平均微分磁中子散射截面,我们估计,在这种化合物中的自旋-自旋相关延伸到第三个最近邻壳。Landé $g$因子的估计值指向Fe $^{2+}$的轨道贡献。这也得到了居里-外斯磁化率分析的支持。而MnAl $_2$ O $_4$在低于$\approx$ 40~K时发生磁相变,进入长程有序态,这一点得到了宏观测量和极化中子衍射的证实。然而,极化中子研究揭示了显著的自旋涨落与长程反铁磁有序共存的存在。磁扩散强度表明与FeAl $_2$ O $_4$类似的短程有序。本工作的结果支持自旋自旋相关性的重要性,在理解磁响应的挫折磁铁一样,$A$网站尖晶石具有主导的短程自旋相关性,让人想起“自旋液体”状态。
2014-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Frustration induced dimensional reduction and coexistence of long and short-range magnetic order in NdCl$_{3}$
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
研究NdCl₃磁性,结合体性质测量与中子散射技术。发现低温下有两个磁转变,存在短程与长程磁序共存现象,磁布拉格峰有相关变化,提出准一维行为及序的共存由各向异性交换相互作用的阻挫驱动。
2026-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
β-Mn: Emergent Simplicity in a Complex Structure
研究了金属阻挫磁体β-MnCo中的低温自旋关联。单晶极化中子散射实验揭示了T=0.05 K时高结构磁散射的持续性和周期磁序的缺失。我们采用反向蒙特卡罗精化和平均场论模拟来构造一个简单的有效哈密顿量,它占磁散射。我们确定的相互作用描述了一个新兴的自旋结构,模仿三角晶格反铁磁体。在复杂的晶体结构中观察到一个简单的集体磁态是令人惊讶的,因为它扭转了简单晶格上多体相互作用产生的复杂涌现态的既定范式。我们认为,结构的复杂性可能会提供一种途径,实现相关的量子物质的新状态。
2013-02-04 cond-mat.str-el
Frustrated charge density wave and quasi-long-range bond-orientational order in the magnetic kagome FeGe
本研究在反铁磁kagome金属FeGe中发现二聚化驱动的二维六角电荷弥散前驱态,明确多q电荷密度波的序参量,揭示其准长程键取向序及拓扑缺陷介导的熔化机制,为理解kagome体系新奇物相提供新依据。
2024-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The magnetic Hamiltonian and phase diagram of the quantum spin liquid Ca10Cr7O28
自旋液体是一种具有拓扑有序的新物质状态,其中自旋矩继续相干地波动到最低温度,而不是像传统磁体那样发展静态长程磁序。对于在材料中出现的自旋液体行为,磁性哈密顿量必须是“受抑的”,其中晶格几何形状、相互作用和各向异性的组合在基态中产生竞争的自旋排列。理论上产生自旋液体的哈密顿量有自旋冰、Kitaev蜂巢模型和海森堡kagome反铁磁体。然而,在实际材料中的自旋液体行为是罕见的,因为它们只能近似这些哈密顿量,并且通常具有破坏自旋液体状态的弱高阶项。Ca 10 Cr 7 O 28是一种新型的量子自旋液体,其磁性Cr 5+离子具有量子自旋数S=1/2。自旋在基态中是完全动态的,并且激发光谱是宽的并且扩散的,这是自旋液体的激发的自旋子的典型特征。本文利用强磁场作用下中子非弹性散射产生的铁磁基态和自旋波激发来确定Ca_(10)Cr_(7)O_(28)的哈密顿量。我们进一步探索相图,通过使用非弹性中子散射和热容测量,并建立作为磁场和温度的函数的自旋液相的边界。我们的研究结果表明,Ca 10 Cr 7 O28由扭曲的kagome双层膜与几个各向同性的铁磁和反铁磁的相互作用,出乎意料的铁磁相互作用比反铁磁的强。这个复杂的哈密顿量不对应于任何已知的自旋液体模型,并指出了新的方向,在寻找量子自旋液体的行为。
2016-12-29 cond-mat.str-el
Frustrated Ising charge correlations in the kagome metal ScV$_6$Sn$_6$
本文通过实空间与倒空间分析,揭示笼目金属ScV$_6$Sn$_6$中高温短程电荷关联源于受挫三角晶格伊辛模型描述的“之字形”面内关联相,阐明了其受挫电荷有序的微观起源。
2024-10-11 cond-mat.str-el
Neutron Scattering and Its Application to Strongly Correlated Systems
中子散射是研究强关联系统的有力工具。它可以直接检测磁序等常见现象,也可以通过测量自旋波色散来确定磁矩之间的耦合。在没有磁序的情况下,人们可以检测到漫散射和动态相关。中子对固体中原子的排列(晶体结构)和晶格动力学(声子)也很敏感。在本章中,我们将介绍中子和中子源。描述了中子散射截面,给出了核衍射、声子散射、磁衍射和磁振子散射的计算公式。作为一个实验的例子,我们描述了反铁磁序,自旋动力学的测量,以及它们在高温超导体的La(2-x)Ba(x)CuO(4)家族的演变。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Inelastic Neutron Scattering Studies of the Spin and Lattice Dynamics in Iron Arsenide Compounds
中子在推进我们对砷化铁化合物中超导能隙的配对机制和对称性的理解方面发挥了重要作用。声子态密度的中子测量结果与从头计算结果吻合得很好,只要考虑到铁原子的磁性。然而,预测的超导转变温度小于1 K,使得超导的传统声子机制非常不可能。的自旋密度波相位的母体化合物内的自旋动力学的测量显示出强烈的色散与交换相互作用的自旋波与所观察到的磁序一致的证据。反铁磁涨落在超导化合物的正常相中持续存在,但它们更分散。在Tc以下,有证据表明这些波动在反铁磁波矢处凝聚成共振自旋激发,其能量与Tc成比例,与扩展s +/-波对称的非常规超导性一致。
2009-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proximate Spin Liquid Ground State Arising from Competing Stripy and 120$^{\circ}$ Spin Correlations in the Triangular Quantum Antiferromagnet ErMgGaO$_4$
McMaster University(麦克马斯特大学);Laboratoire Léon Brillouin, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学、CEA、CNRS联合利昂布里渊实验室);Ecole Normale Superiere de Lyon(里昂高等师范学院);Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides(巴黎萨克雷大学、CNRS固体物理实验室);Princeton University(普林斯顿大学);Institut Laue Langevin(劳厄-朗之万研究所);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
ErMgGaO₄中stripy和120°自旋相关性竞争导致近邻自旋液体基态,通过非弹性中子散射研究其磁性谱权重并建模为J1-J2-Δ模型。
2026-03-09 cond-mat.str-el
Disordered ground state in the three-dimensional face-centred frustrated spin-$\frac{5}{2}$ system MnSn(OH)$_\text{6}$
本研究报道了 MnSn(OH)$_6$ 中因几何受阻而无长程磁有序,仅存在短程关联,表现为弥散散射与特定传播矢量,揭示了无序基态。
2025-07-25 cond-mat.str-el