螺旋磁体 YBaCuFeO$_{5}$ 中的双螺旋自旋有序

具有螺旋自旋有序的材料总是展现出丰富的相图，并且可以成为研究与螺旋磁性相关的奇异物理性质的试验场。通过对高质量单晶 YBaCuFeO$_{5}$ 进行中子弹性散射和共振 X 射线散射，我们证明 YBaCuFeO$_{5}$ 是一个由双螺旋自旋有序构成的螺旋磁体。YBaCuFeO$_{5}$ 在 $T_{N2}$$\sim$ 175 K 时经历从公度到非公度的磁性相变，且非公度相由两个自旋有序分量组成。这两个分量具有不同的周期性，但在 $T_{N2}$ 以下均沿 \textit{c} 轴具有相同的传播方向。利用 Fe 和 Cu \textit{K} 边的共振 X 射线散射，我们进一步证明两种螺旋自旋有序分别源于 Fe$^{3+}$ 和 Cu$^{2+}$，从而形成双螺旋自旋有序结构。这可以理解为是由 Fe$^{3+}$ 和 Cu$^{2+}$ 两个子晶格与原子晶格之间的耦合所致。