双钙钛矿 Sr$_2$CoOsO$_6$ 中晶格位点特异性的自旋动力学

我们研究了结构有序双钙钛矿 Sr$_2$CoOsO$_6$ 的磁性质和自旋动力学。中子衍射、μ子自旋弛豫和交流磁化率测量表明，从室温冷却至 2 K 过程中存在两个反铁磁 (AFM) 相。在第一个 AFM 相中，转变温度 $T_{\mathrm{N}}=108$ K，钴 (3$d^7$, $S=3/2$) 和锇 (5$d^2$, $S=1$) 磁矩动态涨落，而它们的\textit{平均}有效磁矩呈现长程有序。在第二个 AFM 相中，$T_{\mathrm{N}}=67$ K，钴磁矩首先冻结并诱导产生非共线自旋倾斜 AFM 态，而动态涨落的锇磁矩随后在 $T\approx 5$ K 时冻结成随机倾斜态。我们的\textit{ab initio}计算表明，钴位点与锇位点之间的有效交换耦合相当弱，导致钴和锇亚晶格表现出不同的基态和自旋动力学，使得 Sr$_2$CoOsO$_6$ 区别于此前报道的双钙钛矿化合物。