LAFO薄膜中低温自旋动力学：从立方各向异性到受TLS限制的相干性

我们利用从0.44 K到68 K的宽带自旋磁共振（FMR）光谱学研究了等向辉氧锂铝铁（LAFO）薄膜的低温自旋动力学。结果显示，从常规的立方各向异性主导行为在较高温度下，到在低温下显著的线宽拓宽和更高阶各向异性贡献在低温下的行为。当磁场沿[100]晶轴方向时，共振由四向程内及垂直的单轴各向异性良好地描述。相比之下，沿[110]方向的测量显示出一种异常大的六次方立方各向异性项，该项在[100]方向下被对称性抑制，但在该场取向下在超低温下显现，表明各向异性景观在此方向上发生了显著修改。独立的线宽分析显示，在8 K附近有一个显著的峰值，以及在2 K以下温度下呈现细微的单调增强特征，这些特征与由反位错缺陷和局部Fe³⁺ Moments构成的两水平系统（TLS）介导的耗散相符。与TLS模型的比较表明，既有交换耦�的杂质，也有近似自由的paramagnetic中心均对观察到的阻尼作出贡献。我们的结果将LAFO确立为一种模型铁氧体体系，在其中由于无序引起的TLS限制了超低温下的自旋相干性，为理解各向异性工程、磁热力学以及设计用于共轨磁性绝缘体的未来优化提供了新视角。这些发现为未来的生长条件优化提供了框架。