电荷有序反铁磁体La1.5Sr0.5CoO4的磁有序与动力学
强关联电子
2009-10-19 v1
摘要
我们描述了为研究半掺杂La1.5Sr0.5CoO4的磁有序和动力学而进行的中子散射实验。这种层状钙钛矿在约800 K以下的温度表现出近乎理想的Co2+/Co3+电荷有序棋盘格图案。在约60 K以下的温度观察到磁关联，但静态磁有序仅在31 K时建立，在该温度下观察到磁化率出现扭结。当升温至31 K以上时，我们观察到磁关联的变化，我们将其归因于自旋倾斜或不等价磁畴比例的变化。磁激发谱由一个从约3 meV的能隙延伸到最大能量16 meV的强带主导。在20-30 meV的能量范围内存在一个较弱的带。我们表明，激发谱与自旋波理论的预测在定量上高度一致，该理论被推广以包含在轴向畸变晶体场中由海森堡交换相互作用耦合的高自旋Co2+离子的全部磁自由度。发现磁有序由通过Co3+直线作用的占主导的反铁磁Co2+--Co2+相互作用稳定。没有发现来自Co3+离子的磁散射证据，支持了Co3+在该材料中处于S = 0态的观点。
引用
@article{arxiv.0909.4964,
title = {Magnetic order and dynamics of the charge-ordered antiferromagnet La1.5Sr0.5CoO4},
author = {L. M. Helme and A. T. Boothroyd and R. Coldea and D. Prabhakaran and C. D. Frost and D. A. Keen and L. P. Regnault and P. G. Freeman and M. Enderle and J. Kulda},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.4964},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 10 figures. Accepted for publication in Phys. Rev. B