Fe$_{1.057(7)}$Te磁结构相变中的声学晶格不稳定性

Fe$_{1.057(7)}$Te在T$_{S} \sim 70$ K发生一级四方到单斜的结构相变，打破C$_{4}$晶格对称性并同时以双共线磁序打破时间反演对称性。我们研究这一磁结构联合相变附近的软声学晶格动力学。我们应用球面中子极化法研究该相变附近的静态磁性，并以X射线粉末衍射表征，发现在单斜和双共线反铁磁序起始附近没有静态非公度磁关联的证据。这确定了我们的单晶样品在Fe$_{1+x}$Te相图中位于磁性双共线区域，并说明我们的样品静态地经历了从顺磁相到低温双共线相的相变。我们随后应用中子谱学研究与晶格弹性形变相关的声学声子。我们发现沿[010]传播、沿[100]极化的声子存在温度依赖的软声学支。该声学声子支的斜率对弹性常数$C_{66}$和剪切模量敏感。该支的温度依赖表现出软化，在T$_{S}$ $\sim$ 70 K的磁结构相变附近有极小值，并在磁有序低温相内恢复。软声学不稳定性存在于硫族化物Fe$_{1+x}$Te的共线相中，而Fe$_{1+\delta}$Se中发现的向列序在此缺失。基于局域单离子磁性，我们推测Fe$^{2+}$过渡金属离子上磁自旋轨道耦合的相对能量尺度对于硫族化物中向列性的存在十分重要。