利用太赫兹与介电谱学研究多铁性 GeV4S8 中的激发与弛豫动力学
强关联电子
2017-10-25 v1
摘要
我们报道了对多铁性 GeV4S8 的太赫兹时域光谱研究，该材料在 30.5 K 处经历 Jahn-Teller 相变发生轨道有序，并在 14.6 K 以下呈现反铁磁序。太赫兹实验由音频和射频介电实验补充。我们在约 15 cm⁻¹ 处识别出一个低能激发，该激发仅微弱依赖于温度，可能对应于 V₄ 团簇电子能级方案内的分子激发。此外，我们探测到一个低能声子激发的复杂温度依赖行为，该行为与轨道驱动的铁电性的起始密切相关。在高温立方相（顺磁且轨道无序）中，此激发具有弛豫特征；在 Jahn-Teller 相变以下的轨道有序相中，变为过阻尼洛伦兹模式；最终在反铁磁态中表现为定义明确的声子激发。复介电常数实部与虚部的突变表明，轨道有序通过具有强一级相变特征的结构相变出现，且反铁磁序的起始伴随着显著的结构变化，同样具有一级相变特征。介电谱学记录表明，在低频下，显著的偶极弛豫仅存在于轨道有序的顺磁相中。与密切相关的 GaV₄S₈ 相比，这种很可能反映耦合轨道与极性涨落的弛豫动力学似乎与太赫兹区域探测到的动态过程无关。
引用
@article{arxiv.1705.07055,
title = {Excitations and relaxation dynamics in multiferroic GeV4S8 studied by THz and dielectric spectroscopy},
author = {S. Reschke and Zhe Wang and F. Mayr and E. Ruff and P. Lunkenheimer and V. Tsurkan and A. Loidl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07055},
year = {2017}
}
备注
12 pages, 6 figures