研究了硫尖晶石FeCr $_{2}$ S $_{4}$的磁化强度$M(T)$和$M(B)$随温度和磁场的变化关系。在磁场0 $< B \leq$ 7 T下，我们观察到$M$（$T$）在$T_{OO} \sim$ 9 K处的台阶状异常，这归因于轨道阶跃.此外，同样对于$M$（$B$），在$B_{c} \sim$低于$T_{OO}$ 5.5 T时出现阶梯状异常。这表明在$T < T_{OO}$的$B_{c}$处存在磁相界。由于$M(B)$的$B_{c}$处的反常存在于轨道有序相中，所以$T\ <\ T_{OO}$中FeCr $_{2}$ S $_{4}$的自旋结构与体系的晶格强耦合。
英文摘要：
We studied temperature and magnetic field dependence of magnetization, $M(T)$ and $M(B)$, on thiospinel FeCr$_{2}$S$_{4}$. We observed a step-like anomaly at $T_{OO} \sim$ 9 K for $M$($T$) attributed to an orbital order transition in magnetic field 0 $< B \leq$ 7 T. Furthermore, also for $M$($B$), an step-like anomaly appears at $B_{c} \sim$ 5.5 T below $T_{OO}$. This suggests an existence of a magnetic phase boundary at $B_{c}$ in $T < T_{OO}$. Because the anomaly at $B_{c}$ of $M(B)$ exists in the orbital ordered phase, the spin structure of FeCr$_{2}$S$_{4}$ in $T\ <\ T_{OO}$ is strongly coupled with the lattice of the system.
Magnetic order induced crystal symmetry lowering in ACr$_2$O$_4$ ferrimagnetic spinels
我们证明，复杂的自旋序的开始在ACr $_2$ O $_4$尖晶石与磁性A $=$ Co，Fe和Cu离子降低晶格对称性。这是清楚地表明各向异性晶格动力学的出现-作为证据的明显的声子分裂-即使当实验探测静态扭曲失败。我们发现，在磁性相的晶体对称性减少从四方晶系的FeCr $_2$ O $_4$和CuCr $_2$ O $_4$与Jahn-Teller活性A位离子。FeCr $_2$ O $_4$中的锥形自旋结构也表现在声子频率上。相比之下，没有轨道自由度的多铁性CoCr $_2$ O $_4$在其基态保持接近立方。
用光谱法研究了ACr_2 O_4铬尖晶石氧化物磁性半导体在T=10- 335 K宽温区的晶格结构动力学性质。A位离子（A=Mn，Fe，Co，Ni和Cu）的系统变化表明，3d轨道在A位的占据对晶格动力学有很大影响。对于具有轨道简并的化合物（FeCr 2 O 4、NiCr 2 O 4和CuCr 2 O 4），在Jahn-Teller转变和随后的长程磁序开始时，观察到红外活性声子模式的清晰分裂和/或沉默振动模式的激活。虽然MnCr 2 O 4和CoCr 2 O 4显示出多铁性和磁电特性，但在没有轨道简并的尖晶石化合物中没有发现相当大的磁弹性，因为它们即使在其磁性基态也紧密地保持高温立方尖晶石结构。除了晶格振动，还研究了A $^{2+}$离子的原子内3d-3d跃迁，以确定晶体场和Racah参数以及自旋轨道耦合的强度。
Orbital magnetic moments in FeCr2S4 studied by x-ray magnetic circular dichroism
University of Tokyo（东京大学）；VIT-AP University（维特-安得拉普拉德什大学）；Central University of South Bihar（比哈尔南部中央大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构）；Japan Synchrotron Radiation Research Institute（日本同步辐射研究所）；Hiroshima University（广岛大学）；Tohoku University（东北大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；High Energy Accelerator Research Organization（高能加速器研究机构）；National Tsing Hua University（国立清华大学）
Magnetic Field Induced Transition in Vanadium Spinels
研究了钒尖晶石$A$ V $_2$ O $_4$（$A$ = Cd，Mg）在高达65 T的脉冲磁场中的磁性能。在单晶MgV $_4$ $_2$ O中观察到在$μ_0 H \approx$ 40 T处的磁化跳变，表明在两个不同的磁级之间存在场诱导的量子相变。在多铁性CdV $_2$ O $_4$中，场诱导跃迁伴随着对电极化的强度的抑制。通过模拟钒尖晶石的强自旋-轨道耦合特性的存在下的磁性，我们表明，这两个功能的场诱导的转变可以成功地解释包括本地三角晶场的影响。
我们研究了钒尖晶石氧化物AV $_2$ O $_4$（A=Zn，Mg，Cd）中的磁激发：第一个是钒S=1自旋的超交换模型，第二个包括自旋轨道耦合和晶体各向异性。我们表明，实验观察到的磁有序可以在两个模型中获得，但轨道顺序是不同的自旋轨道耦合和晶体各向异性。我们表明，这种差异强烈影响的自旋波激发谱以上的磁有序状态，并认为，这种分散的中子测量是一种方法来区分AV $_2$ O $_4$中的两种可能的轨道排序。
Novel quantum phase of the chromium spinel oxide HgCr$_{\rm 2}$O$_{\rm 4}$ in high magnetic fields
在这项研究中，我们进行了磁热效应和比热测量铬尖晶石氧化物HgCr $_2$ O $_4$，其中磁性Cr $^{3+}$离子形成一个高度受挫的烧绿石晶格具有显着的自旋-晶格耦合。除了已知的磁场诱导相，我们的热力学测量检测到一个新的量子相之前的磁化强度的饱和，这是没有预期的烧绿石晶格反铁磁体与自旋晶格耦合的经典理论。基于最近的理论模型计算，我们讨论了该量子相出现自旋双态的可能性。
Magnetic excitations in the spinel compound Li$_x$[Mn$_{1.96}$Li$_{0.04}$]O$_4$ (x= 0.2, 0.6, 0.8, 1.0): how a classical system can mimic quantum critical scaling
本文报道了尖晶石型化合物$_x$ [Mn $_{1.96}$ Li $_{0.04}$ ]O $_4$（x= 0.2，0.6，0.8，1.0）中磁激发的中子散射结果。我们发现，T ~ 70 K以下的主要激发是由Mn^4+离子团簇决定的，并且这些激发模拟了在量子临界系统中发现的E/T标度，这些系统也包含磁性团簇，如CeRu $_{0.5}$ Fe $_{1.5}$ Ge $_2$。我们认为，我们的研究结果表明，这种经典的尖晶石化合物在低温下观察到的量子临界系统中的不寻常的响应是（至少）部分的结果的磁晶格的碎片成更小的单位。量子临界系统中的这种碎裂是内在无序的直接和不可避免的结果。
Enhanced Pressure Dependence of Magnetic Exchange in A2+[V2]O4 Spinels Approaching the Itinerant Electron Limit
我们报告了一个系统的增强TN的压力依赖性在A2+[V2] O 4尖晶石的V-V分离接近临界分离的过渡到巡回电子的行为。在Zn[V2] O 4和Mg[V2] O 4中，确定了局域化和巡回电子行为之间的中间相，其表现出作为大极化子的移动空穴。在Zn[V_2] O_4中，低于Ts=TN的V-V对的协同有序并不能完全抑制V ~（3+）离子在常压下的自旋，而是使TN随压力的增加而减小。我们的研究结果表明，Zn[V2] O 4和Mg[V2] O 4的本地化程度比以前认为的要低。
Electronic States and Possible Origin of the Orbital-Glass State in a Nearly Metallic Spinel Cobalt Vanadate: An X-ray Magnetic Circular Dichroism Study
我们用X射线吸收光谱（XAS）、X射线磁性圆二色性（XMCD）和随后的组态相互作用团簇模型计算研究了轨道玻璃态（短程轨道有序）尖晶石钒酸盐Co $_{1.21}$ V $_{1.79}$ O $_{4}$的轨道状态。从的XMCD谱的符号，它被发现，自旋磁矩的Co离子是平行于所施加的磁场和V离子的反平行于它，与中子散射研究一致。结果表明，在八面体位置的过量的钴离子采取三价低自旋状态，并诱导一个随机电位的V亚晶格。V离子的轨道磁矩虽然有限，但很小，这表明有序轨道主要由实数轨道组成。
Magnetic transition and orbital degrees of freedom in vanadium spinels
基于烧绿石晶格上的有效自旋轨道模型，提出了$A$ V $_2$ O $_4$（$A$ =Zn，Mg，Cd）中两个相变的方案.在高温下，由于晶格结构，自旋相关性强烈受挫，并且在$\sim$ 50 [K]处的跃迁是由Jahn-Teller晶格畸变支持的轨道级。这种轨道顺序引入了取决于键方向的自旋交换耦合的空间调制。这部分地释放了挫折，并导致$\sim$ 40 [K]的自旋顺序。我们还考虑了第三近邻交换耦合和量子涨落的影响，研究了稳定的自旋组态。计算结果与实验结果一致。
Contrasting magnetic behavior in MnSc_2X_4 (X = S, Se) spinel compounds investigated by magnetoelastic studies
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；University of Tokyo（东京大学）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research Mumbai Centre（UGC-DAE科学研究中心孟买中心）；University of Augsburg（奥格斯堡大学）；Moldova State University（摩尔多瓦国立大学）
Cation-ordered A$'_{1/2}$A$''_{1/2}$B$_2$X$_4$ magnetic spinels as magnetoelectrics
结果表明，在APDMATHABMO A $''_{1/2}$ B $_2$ X $_4$磁性尖晶石中，$'$和$''$阳离子的1：1有序排列导致了磁电性能的出现.磁感应电极化的可能值计算使用最近提出的微观模型，它考虑到自旋相关的电偶极矩的磁性离子位于非中心对称的晶体位置。我们建立了阳离子有序尖晶石中磁相变的唯象模型，描述了B阳离子自旋的铁磁和反铁磁有序模式，并计算了各自的磁电响应。我们发现有序尖晶石的磁电系数在铁磁相变或弱铁磁相变时出现发散。
Linear magnetoelectric effect as a signature of long-range collinear antiferromagnetic ordering in the frustrated spinel CoAl2O4
A位阻挫磁性尖晶石CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁有序态还是螺旋自旋液态一直是一个有争议的问题，因为两种竞争相互作用的比值J_2/J_1位于这两种基态的边界附近。本文通过对磁电效应的研究和蒙特卡罗模拟，讨论了不同Co2+/Al 3+位序的CoAl 2 O 4的磁基态.低位序CoAl 2 O 4在磁有序温度以下表现出线性磁电效应。随着无序度的增加，磁电效应被抑制，并且具有14%无序度的样品表现出没有磁电效应的自旋玻璃行为。蒙特卡罗模拟支持了实验结果，并表明位序无序抑制了长程反铁磁有序并诱导了自旋玻璃态。由于线性磁电效应需要长程磁有序，我们认为低位无序的CoAl_2 O_4的基态是共线反铁磁体。
Epitaxial stabilization of thin films of the frustrated Ge-based spinels
受抑磁体可以承载许多奇异的多体量子和拓扑现象。GeNi $_2$ O $_4$是三维$S=1$阻挫磁体，具有到二维反铁磁基态的不寻常的两阶段转变，而GeCu $_2$ O $_4$是高压相，具有强烈的四方形细长尖晶石结构和由$S=1/2$ CuO $_2$线性链形成的磁晶格，具有阻挫交换相互作用和奇异磁性行为。在这里，我们报告这两种化合物的第一个薄膜外延稳定。采用原位反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线反射率、X射线衍射、X射线光电子能谱学和共振X射线吸收谱等测试手段对薄膜的生长模式、表面形貌、晶体结构和铜的价态进行了表征。我们的研究结果为全面研究这些化合物令人困惑的磁性和探索由应变驱动的新的新兴特征铺平了另一条道路。
Probing low temperature non-equilibrium magnetic state in Co$_{2.75}$Fe$_{0.25}$O$_{4+δ}$ spinel oxide using dc magnetization, ac susceptibility and neutron diffraction experiments
利用同步辐射X射线衍射（SXRD）、直流磁化、交流磁化率、中子衍射和中子退极化等技术研究了Co $_{2.75}$ Fe $_{0.25}$ O $_4$铁氧体的低温晶格结构和磁性。通过在高碱性介质中化学共沉淀Fe和Co硝酸盐溶液，然后在200- 900 $^\circ$ C温度范围内热退火沉淀物来制备样品。室温下SXRD图谱的Rietveld精修表明，在200-600 $^\circ$ ℃温度下退火的样品具有两相立方尖晶石结构。在700 $^\circ$ C和900 $^\circ$ C（CF 90）退火的样品最适合单相晶格结构。在5-300 K温度范围内的中子衍射图的精细化证实了在600 $^\circ$ C下退火的样品的反铁磁（AFM）Co $_3$ O $_4$和亚铁磁（AFM）Co $_{2.75}$ Fe $_{0.25}$ O $_4$相以及CF 90样品的Co $_{2.75}$ Fe $_{0.25}$ O $_4$的单相。磁性测量显示出非平衡磁性结构，由高温FIM相和低温AFM相组成。磁性相对磁场敏感，其中高温相通过增强低温AFM相而在较高磁场下被抑制，而与样品的退火温度无关。
Long-range dynamical magnetic order and spin tunneling in the cooperative paramagnetic states of the pyrochlore analogous spinel antiferromagnets CdYb2X4 (X = S, Se)
Systematic analysis of structural and magnetic properties of spinel $CoB_2O_4$(B=Cr,Mn and Fe)compounds from their electronic structures
采用密度泛函理论（DFT）+U方法和广义梯度近似（GGA）研究了尖晶石化合物$CoB_2O_4$（B=Cr，Mn和Fe）的结构和磁性.我们专注于了解这些材料的性质的趋势作为B阳离子的变化，在晶体场和交换场的相对强度，通过分析它们的电子态密度。我们发现电子-电子关联在获得正确的结构态和电子基态中起着重要的作用。CoMn $_{2}$ O $_{4}$中的显著结构畸变和CoFe $_{2}$ O $_{4}$中的“倒置”亚晶格占据显著影响磁交换相互作用。从结构参数和电子结构的角度分析了磁交换相互作用的趋势。发现CoFe $_{2}$ O $_{4}$中的Fe态是非常局域化的，与位置的对称性无关，这使得它与其他两种化合物中B阳离子的态的特征非常不同.这些结果提供了有用的洞察的趋势，在CoB $_{2}$ O $_{4}$化合物的性质与B阳离子的变化，这将有助于理解最近的实验结果的Mn和Cr的掺杂在多铁性CoCr $_{2}$ O $_{4}$。
研究了NiMn_2O_4（NMO）-Fe_3O_4等结构尖晶石-尖晶石界面的磁性。虽然磁转变温度的NMO膜被保存，无论是散装和界面敏感的测量表明，界面具有很强的界面磁耦合到室温。NMO薄膜的铁磁转变温度为60 K，而NiFe_2 O_4和MnFe_2 O_4在室温下都是铁磁的。我们的实验结果表明，这些磁性能产生于一个薄的互扩散区（Fe，Mn，Ni）3 O 4在界面导致Mn和Ni的磁性能类似于MnFe 2 O 4和NiFe 2 O 4。
Magnetism and electronic dynamics in $CuCr_{2-x}Sn_xS_4$ spinels studied by transferred hyperfine fields at $^{119}Sn$ and muon spin rotation and relaxation
Stabilization of high-pressure GeCu$_{2}$O$_{4}$ spinel cuprate with quasi-1D $S=1/2$ chains in the epitaxial thin-film form
GeCu $_2$ O $_4$是一种高压可恢复的铜酸盐，具有强烈的四方形细长尖晶石结构和由$S=1/2$ CuO $_2$线性链形成的磁性晶格，具有受抑交换相互作用和奇异磁性行为。在这里，我们报告了（001）取向的MgAl $_2$ O $_4$衬底上GeCu $_2$ O $_4$外延薄膜的第一次稳定化。采用\emph{in-situ}反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线反射率、X射线衍射和X射线光电子能谱学等对所开发的生长模式、表面形貌、晶体结构和铜的价态进行了表征。大单晶GeCu $_2$ O $_4$薄膜的可用性为全面研究这种特殊化合物的物理性质（包括磁性和多铁性）铺平了道路。
