共轭磁性矿物Brochantite中螺旋自旋动力学：研究

S. E. Nikitin; Tao Xie; A. Gazizulina; B. Ouladdiaf; J. A. Rodríguez Velamazán; I. ~F. ~Díaz-Ortega; H. Nojiri; L. M. Anovitz; A. M. dos Santos; O. Prokhnenko; A. Podlesnyak

共轭磁性矿物Brochantite中螺旋自旋动力学：研究

强关联电子 2024-07-18 v1 材料科学

作者: S. E. Nikitin , Tao Xie , A. Gazizulina , B. Ouladdiaf , J. A. Rodríguez Velamazán , I. ~F. ~Díaz-Ortega , H. Nojiri , L. M. Anovitz , A. M. dos Santos , O. Prokhnenko , A. Podlesnyak

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摘要

我们通过中子衍射和中子光谱测量，直接观察到一种共轭有序的反磁性(AFM)态，但伴随不共轭螺旋自旋动力学的自然矿物brochantite Cu $_4$ SO $_4$ (OH) $_6$ 。弹性中子散射测量揭示了沿c轴方向具有相当位移的磁振子，以及其他主要方向上几乎平坦的分支，表明磁关联具有强烈的三维特征。我们实验观察到均匀的Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用效应，这使自旋波模式的退化性升高，并将其在 reciprocal space中向相反方向偏移。该系统具有共轭AFM基态，由各向异性对称Heisenberg交换相互作用稳定，由于反对称DM相互作用，导致准三维螺旋自旋动力学。通过线性自旋波理论，我们能够构建有效的Heisenberg哈密顿量。我们量化了Cu $_4$ SO $_4$ (OH) $_6$ 中的对称交换参数和DM矢量分量，并确定了磁 frustrated的机制。我们的工作为在均匀DM相互作用存在下自旋链的复杂动力学提供了详细的见解。

关键词

brochantite 反磁性螺旋自旋动力学 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用中子衍射

引用

@article{arxiv.2407.12767,
  title  = {Helical Spin Dynamics in Commensurate Magnets: a Study on Brochantite, Cu$_4$SO$_4$(OH)$_6$},
  author = {S. E. Nikitin and Tao Xie and A. Gazizulina and B. Ouladdiaf and J. A. Rodríguez Velamazán and I. ~F. ~Díaz-Ortega and H. Nojiri and L. M. Anovitz and A. M. dos Santos and O. Prokhnenko and A. Podlesnyak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12767},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 5 figures

共轭磁性矿物Brochantite中螺旋自旋动力学：研究

摘要

关键词

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