4d元素诱导的结构无序改善及NiRuMnSn中弱再入自旋玻璃行为的发育
4d-element induced improvement of structural disorder and development of weakly re-entrant spin-glass behaviour in NiRuMnSn
AI总结：
本研究发现，在四元Heusler合金NiRuMnSn中，4d元素Ru的引入导致4c/4d位点50:50无序，不仅未改善半金属铁磁性，反而使自旋极化显著下降，并在~60 K以下表现出罕见的弱再入自旋玻璃行为。
摘要：
追求在通式为$XX'YZ$（其中X、$X'$和Y为过渡金属，Z为p区元素）的四元Heusler合金中实现高效自旋极化，一直是一个具有重要科学意义的课题。尽管先前的研究表明，在四元Heusler合金中用4d元素替代3d元素的等电子取代可改善半金属铁磁特性，但我们对四元Heusler合金NiRuMnSn的研究揭示了一个截然不同的情况。在本研究中，我们利用X射线吸收精细结构（EXAFS）和中子衍射（ND）技术对该材料进行了详细的结构分析，证实了单相化合物的形成，且在4c/4d位点上的Ni/Ru原子之间存在50:50的位点无序。与预期相反，我们的DFT计算表明，即使在有序结构中，自旋极化也出现显著下降。此外，我们报告了该化合物异常的行为，在$\sim$60 K以下表现出罕见的再入自旋玻璃特性，这是四元Heusler型化合物中独特且引人注目的特征。
英文摘要：
The pursuit of efficient spin-polarization in quaternary Heusler alloys with the general formula $XX'YZ$ (where X, $X'$, and Y are transition metals and Z is a p-block element), has been a subject of significant scientific interest. While previous studies shows that isoelectronic substitution of 4d element in place of 3d element in quaternary Heusler alloy, improves the half-metallic ferromagnetic characteristics, our research on the quaternary Heusler alloy NiRuMnSn reveals a strikingly different scenario. In this study, we present a detailed structural analysis of the material using X-ray absorption fine structure (EXAFS) and neutron diffraction (ND) techniques, which confirms the formation of a single-phase compound with 50:50 site disorder between Ni/Ru atoms at 4c/4d sites. Contrary to expectations, our DFT calculations suggests a considerable decrease in spin-polarization even in the ordered structure. Additionally, we report on the compound's exceptional behavior, displaying a rare re-entrant spin glass property below $\sim$60 K, a unique and intriguing feature for quaternary Heusler-type compounds.
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