LAFO 薄膜中低温自旋动力学：从立方各向异性到 TLS 限制的相干性

我们利用从 0.44 K 到 68 K 的宽带铁磁共振（FMR）光谱学研究了等离子 LiAlFeO 薄膜的低温自旋动力学。结果揭示了在较高温度下从传统立方各向异性主导行为到低温下显著的线宽展宽和更高阶各向异性贡献之间的横断。当磁场沿 [100] 晶学方向时，共振由四向度平面内和平面外单轴各向异性很好地描述。相比之下，沿 [110] 方向的测量显示在极低温下出现异常大的六次方立方各向异性项，这一项在 [100] 方向下受称部限制，但在该磁场方向下显现，表明各向异性景观发生显著修改。独立的线宽分析显示在 8 K 附近有一个显著峰，以及在 2 岁以下温度下轻微的单调增强，特征与来自反位缺陷和局部 Fe$^{3+}$ 矩的两级系统（TLS）介导的耗散一致。与 TLS 模型的比较表明，既有交换耦合杂质，也有接近自由的 paramagnetic 中心都贡献了观察到的阻尼。我们的结果将 LAFO 确立为一种模型铁氧体体系，在其中由于无序引起的 TLS 限制了极低温下的自旋相干性，为理解各向异性工程、磁化弛豫以及设计具有相干性的磁性绝缘体提供了新视角。这些发现为未来的生长条件优化提供了框架。