四方双钙钛矿Sr2CuWO6中从三维静态序到二维动态关联

Sr2CuWO6是一种四方($I4/m$)双钙钛矿，其B位上抗磁性的W$^{6+}$ (5d$^0$)与(扬-泰勒活性的) Cu$^{2+}$ (3$d^9$)呈岩盐有序排列，可模拟具有$S=1/2$的各向异性面心立方晶格反铁磁体。我们研究了该材料在$T_{\textrm{N}} = 24$~K的尼尔有序转变温度上下方的磁结构、动力学和热力学性质。缪子自旋弛豫谱、中子衍射和中子谱实验表明，升温时$T_{\textrm{N}}$处的转变是从静态三维2型反铁磁性转变为二维动态关联，后者直至100~K仍可探测。在$T_{\textrm{N}}$以上，缪子弛豫由压缩指数衰减描述，揭示了自旋涨落率与二维关联长度之间的强关联。低温缪子数据以及由热容数据得到的$T_{\textrm{N}}$附近的熵释放均指向小磁畴，其尺度可能在60~\AA{}量级。我们注意到，该材料的行为比仅从结构预期更像准二维平方晶格反铁磁体。一个可能的解释在于W 5$d$能级不同寻常的强自旋轨道耦合磁性，因为主导交换相互作用是通过Cu-O-W-O-Cu路径实现的。