全入全出磁构型的布拉格衍射及其在立方铈烧绿石氧化物中的应用
强关联电子
2022-12-21 v2
摘要
中子和X射线布拉格衍射非常适于确定晶体中磁化强度的分布。这两种技术的应用方法是将观测强度与由特定模型计算出的强度进行对比，并视需要更改模型以达成满意的一致。在烧绿石氧化物等背景下常被提及的、位于具有角共享四面体网络的立方面心晶格上的磁偶极子的全入全出（AIAO）磁构型，其相应的中子和X射线衍射图样似乎尚未被计算过。我们由磁空间群定义的AIAO磁构型所得布拉格斑点图样的结果是基于对称性推导的，并给出精确的反射条件。具体而言，在我们的模型中长程磁偶极子有序是被禁止的。体性质源于包含四极子和八极子的高阶多极子。我们发现了仅排除八极子以外所有磁多极子的布拉格斑点，它们可通过中子衍射和共振X射线衍射观测到。铈离子（4f1）在衍射中允许的所有磁多极子均以一个有据可查且不寻常的磁基态中的系数给出。立方结构中铈位的对称性对这些系数构成约束。我们的散射振幅可应用于例如Ce2Zr2O7的中子与X射线衍射实验，以及对方寻求的铈八极子的搜寻。另为未来使用给出了一项关于粉末样品的总能量积分磁中子散射强度的结果。
引用
@article{arxiv.2210.01449,
title = {Bragg diffraction by a magnetic all-in-all-out configuration with application to a cubic cerium pyrochlore oxide},
author = {Stephen W. Lovesey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01449},
year = {2022}
}