使用软 X 射线衍射直接观察 La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$ 中的轨道有序

我们报告了首次在La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$中观察到轨道有序的共挑软 X 射线散射。我们研究了该化合物的低温相，该化合物显示出电荷和轨道有序。以往此类材料中关于轨道有序的论点基于在铝锰 K 边的观察得出，此类论点在多个理论研究中受到质疑。相反，我们在铝锰 L$_{III}$ 和 L$_{II}$ 边上进行共挑性软 X 射线散射，这直接探测了轨道有序。能量扫描在恒定波矢下进行，与理论预测进行比较，表明在所有温度下散射都有两个独立贡献：直接的轨道有序和来自 Mn$^{3+}$离子强协同 Jahn - Teller 扭曲。