受挫 Cairo 五边形反铁磁体 Bi2Fe4O9 中的二聚体物理
强关联电子
2020-04-01 v2
摘要
磁受挫的研究领域以基于三角形的晶格为主,但奇异现象也可在五边形网络中观察到。一种特殊的非共线磁序确实已知在 Bi2Fe4O9 中稳定存在,实现了 Cairo 五边形晶格。我们给出了由非弹性中子散射获得的磁有序态中的自旋波激发。它们揭示了与成对自旋的局域进动相关的非传统激发态。随后对磁激发进行建模以确定超交换相互作用,其中受挫确实是自旋排列的起源。该分析揭示了相互作用中的层级结构,导致(接近 Néel 温度)的顺磁态由强耦合二聚体构成,这些二聚体被相关性弱得多的自旋所分隔。这产生了对施加磁场的两种类型的响应,对应于两个不等价的 Fe 位点,正如使用极化中子获得的磁化分布中所观察到的那样。
引用
@article{arxiv.1909.09573,
title = {Dimer Physics in the Frustrated Cairo Pentagonal Antiferromagnet Bi2Fe4O9},
author = {K. Beauvois and V. Simonet and S. Petit and J. Robert and F. Bourdarot and M. Gospodinov and A. A. Mukhin and R. Ballou and V. Skumryev and E. Ressouche},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09573},
year = {2020}
}
备注
Article: 6 pages, 3 figures. Supplemental Material: 10 pages, 10 figures