磁力致密CoFe$_2$O$_4$的各向异带分裂磁性

单晶亚鉍CoFe$_2$O$_4$ exhibits room temperature下最大的饱和磁致伸缩率（非稀土元素中最高），且具有很高的Curie温度（$T_c \sim 780$ K），这些性质对于广泛的工业和医疗应用至关重要。中子光谱学揭示了两个铁锰磁子分支之间出现约60 meV的大带分裂，这由Co$^{2+}$和Fe$^{3+}$离子之间的位点混合所致，同时显著较弱的磁晶体各向异性（约3 meV）。其核心在于，四面体A位点和八面体B位点亚晶格上极大的不匹配的分子场与B位点上的单向各向异性之间的竞争。由此产生的强能量各向异性将每个结构域内的磁矩锁定在位置。由于能量尺度的差异，结构域的相互转换在施加磁场时能量更有利于全局自旋重新取向，这正是放大CoFe$_2$O$_4$磁致伸特性所致。