The spin-nematic state has proved elusive, due to the difficulty of observing the order parameter in experiment. In this article we develop a theory of spin excitations in a field-induced spin-nematic state, and use it to show how a spin-nematic order can be indentified using inelastic neutron scattering. We concentrate on 2-dimensional frustrated ferromagnets, for which a two-sublattice, bond-centered spin-nematic state is predicted to exist over a wide range of parameters. First, to clarify the nature of spin-excitations, we introduce a soluble spin-1 model, and use this to derive a continuum field theory, applicable to any two-sublattice spin-nematic state. We then parameterise this field theory, using diagrammatic calculations for a realistic microscopic model of a spin-1/2 frustrated ferromagnet, and show how it can be used to make predictions for inelastic neutron scattering. As an example, we show quantitative predictions for inelastic scattering of neutrons from BaCdVO(PO_4)_2, a promising candidate to realise a spin-nematic state at an achievable h\sim 4T. We show that in this material it is realistic to expect a ghostly Goldstone mode, signalling spin-nematic order, to be visible in experiment.
Nematic correlation length in iron-based superconductors probed by inelastic x-ray scattering
向列性普遍存在于高$T_c$超导体的电子相中，特别是在Fe基体系中。我们使用非弹性X射线散射提取的温度依赖的温度相关长度$ξ$从FeSe，欠掺杂Ba（Fe $_{0.97}$ Co $_{0.03}$）$_2$作为$_2$和最佳掺杂Ba（Fe $_{0.94}$ Co $_{0.06}$）$_2$作为$_2$的声学声子模式的异常软化。在所有情况下，我们发现，$ξ$是很好地描述了一个幂律$(T-T_0)^{-1/2}$在很宽的温度范围内延伸。我们将这种平均场行为和扩展的波动机制归因于相当大的线弹性耦合，这可能对超导电性有害。
Neutron-scattering measurements of the spin excitations in LaFeAsO and Ba(Fe$_{0.953}$Co$_{0.047}$)$_{2}$As$_{2}$: Evidence for a sharp enhancement of spin fluctuations by nematic order
用中子非弹性散射方法研究了LaFeAsO和Ba（Fe $_{0.953}$ Co $_{0.047}$）$_{2}$ As $_{2}$的电子有序度对磁谱的影响.这些材料是研究顺磁-顺磁有序态的理想材料，因为在$T_{\rm S}$的四方晶到正交晶转变所指示的顺磁有序，远高于在$T_{\rm N}$的条纹反铁磁有序。我们发现，随温度变化的动态磁化率在$T_{\rm S}$处出现异常，随后自旋-自旋关联长度急剧增加，表明低能磁谱上存在强烈的π阶反馈效应.我们的研究结果可以一致地描述一个模型，属性的结构/反铁磁过渡到磁波动，并揭示了反铁磁秩序中发挥的关键作用，促进长距离条纹反铁磁秩序的铁磷属元素。
Nematic spin liquid in a spin-1 pyrochlore magnet and its realization in $\mathrm{NaCaNi}_2\mathrm{F}_7$
Creative Science Unit, Faculty of Science, Shizuoka University（静冈大学理学院创意科学单元）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学材料研究所）；Theory of Quantum Matter Unit, Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学量子物质理论单元）
Inelastic Neutron Scattering Study of the Spin Dynamics in the Breathing Pyrochlore System LiGa0.95In0.05Cr4O8
A-网站有序铬酸盐尖晶石LiGa 1-xInxCr 4 O 8主机的网络大小交替自旋3/2铬+四面体被称为“呼吸”烧绿石晶格。对于x=0.05的组合物，在母体x=0材料中观察到的复杂的磁结构有序被Tf=11 K处的单个跃迁所取代，这归因于强自旋-晶格耦合引起的共线π阶。我们在这里提出了一个非弹性中子散射研究的自旋动力学在这种组合物。高于Tf，动态散射函数S（Q，E）是ungapped和准弹性的，类似于未掺杂的LiGaCr 4 O 8。低于Tf，光谱权重之间的分裂广泛的非弹性功能在5.8毫电子伏和朝向弹性线。前一个特征可以归因于反铁磁环内的自旋进动，通过自旋哈密顿量中的有效双二次自旋晶格项提升到有限能量。
Phononic enhancement and detection of hidden spin-nematicity and dynamics in quantum magnets
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
Impact of the first order antiferromagnetic phase transition on the paramagnetic spin excitations and nematic phase of SrFe$_2$As$_2$
理解铁磷属元素化物超导体中电子相变的性质对于阐明其对高温超导性的影响是重要的。在这里，我们使用传输和非弹性中子散射研究自旋激发和平面电阻率各向异性在单轴压力退孪晶BaFe $_2$ As $_2$和SrFe $_2$ As $_2$，铁磷属元素化物超导体的母体化合物。BaFe $_2$ As $_2$在低于$T_s > T_N\approx 138$ K时表现出弱的一级四方到正交结构和反铁磁（AF）相变，而SrFe $_2$ As $_2$在低于$T_s= T_N\approx 210$ K时具有强耦合的一级结构和AF相变。我们发现，直接签名的SrFe $_2$作为$_2$相比，BaFe $_2$作为$_2$的情况下，持续到较低的温度以上的相变。我们的研究结果支持的结论是，在SrFe $_2$ As $_2$的磁转变的强烈的一阶性质削弱了系统中的磁相变和电阻率各向异性。
Soft-phonon and charge-density-wave formation in nematic BaNi$_2$As$_2$
我们用扩散和非弹性X射线散射研究了BaNi $_2$ As $_2$中的无公度电荷密度波（I-CDW）的形成。在I-CDW的调制矢量$Q_{I-CDW}$周围观察到强烈的漫散射。它在室温下已经可见，并在长程有序状态下坍缩成超结构反射，其中发生小的正交畸变。在$Q_{I-CDW}$周围观察到低能横光学声子模色散的明显下降。声子在冷却时不断软化，最终驱动向I-CDW状态的转变。软声子分支的横向特征阐明了在当前和早期研究中观察到的I-CDW卫星的复杂模式，并解决了I-CDW的单向性的争议。声子不稳定性和它的倒易空间位置被我们的${ab}$ ${initio}$计算很好地捕获。然而，这些都表明费米表面嵌套，也没有增强的动量依赖的电子-声子耦合可以解释I-CDW的形成，证明了它的非常规性质。并提出了I-CDW的替代来源。
Energy dependence of the spin excitation anisotropy in uniaxial-strained BaFe1.9Ni0.1As2
用非弹性中子散射研究了单轴应变电子掺杂铁磷属元素化物BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_2$在最佳超导性（$T_c=20$ K）附近自旋激发各向异性的温度和能量依赖性.我们的工作是由在单轴压力下观察电子欠掺杂铁磷族化合物的顺磁四元相的面内电阻率各向异性激发的，这归因于自旋驱动的伊辛-伊辛态或轨道有序。在这里，我们表明，自旋激发各向异性，自旋驱动的伊辛-伊辛相的签名，存在的能量低于$\sim$ 60毫电子伏的单轴应变BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$作为$_2$。由于该能量尺度比单轴应变Ba（Fe $_{1-x}$ Co $_x$）$_2$ As $_2$在最佳超导性附近的$d_{xz}$和$d_{yz}$带的能量分裂大得多，因此自旋Ising-Ising相关性可能是电阻率各向异性和相关电子自旋相关性的驱动力。
Nematic fluctuations in the non-superconducting iron pnictide BaFe$_{1.9-x}$Ni$_{0.1}$Cr$_{x}$As$_{2}$
铁基超导体中电子相变的主要驱动力仍在争论中。利用电子输运、角分辨光电子能谱（ARPES）和非弹性中子散射（INS）测量方法，对非超导铁磷属元素化物BaFe $_{1.9-x}$ Ni $_{0.1}$ Cr $_{x}$ As $_{2}$体系的电子涨落进行了全面的研究.以前的中子衍射和输运测量表明，共线反铁磁性持续到$x=0.8$，具有类似的Néel温度$T_N$和结构转变温度$T_s$约32 K，但电荷载流子在$x=$ 0.5附近从电子型变为空穴型。在这项研究中，我们发现，在平面电阻率各向异性也高度依赖于铬掺杂和电荷载流子的类型。虽然ARPES测量表明，对于$x=0.05$和$x=0.5$化合物，在$T_s$附近可能存在较弱的轨道各向异性开始，但INS实验清楚地揭示了低能自旋激发各向异性的不同开始温度，这可能与自旋向列性的能量标度有关。这些结果表明，铁原子上的局域自旋和费米面上的巡游电子之间的相互作用对铁磷属元素化物的自旋涨落是至关重要的，其中轨道自由度的行为可能与自旋自由度不同，输运性质与自旋动力学密切相关.
Disorder-induced damping of spin excitations in Cr-doped BaFe$_2$As$_2$
European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（圣保罗大学物理研究所）；Institut Quantique and Département de Physique, Université de Sherbrooke（舍布鲁克大学量子研究所与物理系）；Fakultät für Chemie und Mineralogie, Universität Leipzig（莱比锡大学化学与矿物学院）；School of Chemistry and Chemical Engineering, University of Surrey（萨里大学化学与化学工程学院）；Diamond Light Source（钻石光源）；Instituto de Física “Gleb Wataghin”, UNICAMP（坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Département de Physique and Fribourg Center for Nanomaterials, Université de Fribourg（弗里堡大学物理系与弗里堡纳米材料中心）；Photon Science Division, Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所光子科学部）
