自旋团簇莫特绝缘体 Cu$_{2}$OSeO$_{3}$ 中的非弹性光散射

在自旋团簇莫特绝缘体的长程磁有序形成过程中，单自旋团簇构成了相关的自旋实体。此类自旋有序与分子晶体相似，因此我们可预期一种典型的自旋波谱，其可分为低能的外禀与高能的内禀团簇自旋波模式。在此，我们通过自发拉曼散射研究自旋团簇莫特绝缘体 Cu$_{2}$OSeO$_{3}$ 中的高能自旋团簇激发。我们观测到多个高能光学磁子模式，其拉曼活性被证明源于 Elliot-Loudon 散射机制。当跨越长程有序转变温度时，磁模式显著展宽，对应于自旋团簇内局域自旋激发的散射。不同的光学声子模式表现出强烈的温度依赖性，证明了光学声子与高能自旋团簇激发之间存在强磁电耦合。我们的结果支持这样一种图像：Cu$_{2}$OSeO$_{3}$ 可被视为一种自旋性质的固态分子晶体。