几何阻挫 Mo 烧绿石反铁磁体 Lu$_2$Mo$_2$O$_{5-y}$N$_2$ 中的局域自旋动力学

通过缪子自旋旋转/弛豫实验研究了氧氮化物烧绿石 Lu$_2$Mo$_2$O$_{5-y}$N$_2$(量子自旋液体候选材料,$S=1/2$,Mo$^{5+}$)的磁基态。与呈现自旋玻璃行为且冻结温度 $T_g\simeq16$ K 的 Lu$_2$Mo$_2$O$_7$ ($S=1$,Mo$^{4+}$) 不同,直至 0.3 K 都未观测到此类自旋冻结或长程磁有序。此外,在 $\sim$13 K 以下探测到两个独立的磁畴,其特征是自旋动力学存在差异。第一种是阻挫反铁磁体中可见的“零星”自旋涨落,其超精细场振幅表明该激发由未配对自旋的局域团簇构成。另一种是快速顺磁涨落,仅在低温下被微弱抑制。随着温度降低,零星涨落的体积分数稳步增加以取代顺磁涨落,表明形成了具有宽泛能隙能量分布(包含零能隙)的激发能隙。