Zn$_{0.5}$Mn$_{0.5}$Te中簇类无序磁性相关性与动力学
材料科学
2025-10-30 v2
摘要
我们进行了磁性、SR和中子散射实验，对绝缘体面内立方 ZnMnTe进行研究。磁性和SR结果确认约为Tf≈23 K的自旋冻结转变，随温度降低，自旋涨落速率在样品体积中逐渐且略有不均匀地减小。特征自旋相关时间在Tf以上约为10秒，这符合簇类无序磁性的预期。通过磁性偶分布函数(mPDF)分析和逆蒙特卡罗(RMC)建模中子弹性散射数据，我们显示自旋冻结基态由具有短程有序类型-III反铁磁相关性的簇组成，最近邻自旋之间局部有序矩为3.1(1) 。类型-III相关性随自旋分离距离呈指数衰减，相关长度约为5 \AA。中子散射和相应的mPDF在Tf之上没有显著变化，表明参数状态中动态涨落的短程自旋相关性保持相同的基本类型-III配置；中子散射数据唯一显示的是随温度升高而逐渐减小的相关长度和局部有序矩。综合这些结果，本文为ZnMnTe中局部磁结构和动力学提供了独特且详尽的图景，表明该材料最好描述为簇类无序磁性。此外，本工作展示了从中子粉末衍射数据中提取散射信号的统计方法。
引用
@article{arxiv.2412.16130,
title = {Cluster spin glass correlations and dynamics in Zn$_{0.5}$Mn$_{0.5}$Te},
author = {Sabrina R. Hatt and Camille Shaw and Emma Zappala and Raju Baral and Stuart Calder and Gerald D. Morris and Brenden R. Ortiz and Karine Chesnel and Benjamin A. Frandsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16130},
year = {2025}
}