Tb$_2$Sn$_2$O$_7$中的磁有序结构与自旋涨落

我们通过中子衍射和比热测量研究了自旋液态Tb$_2$Sn$_2$O$_7$。在约2 K以下，磁关联从反铁磁性转为铁磁性。磁有序结构分两步形成，首先在1.3(1) K出现平滑转变，然后在0.87(2) K出现突然转变。观察到一种新的磁结构，当前模型未预测此结构，具有铁磁和反铁磁特性。这表明自旋液的退化性由于偶极相互作用结合沿$<111>$轴的有限各向异性所扰动。在基态下，Tb$^{3+}$有序矩相对于自由离子矩(9 $\mu\_{\rm B}$)减小。从比热推得的矩值为3.3(3) $\mu\_{\rm B}$，显著小于从中子衍射得到的5.9(1) $\mu\_{\rm B}$。这种差异解释为即使在最低温度下，仍有慢的集体磁涨落持续存在。