稀土钛酸盐的磁共振研究
强关联电子
2024-05-10 v2
摘要
我们呈现了源自自旋-1/2 Mott 绝缘体 YTiO 的稀土钛酸盐的核磁共振（NMR）与电子自旋共振（ESR）研究。对（Y,Ca,La）TiO 单晶样品在宽泛的等价取代（La）与空穴掺杂（Ca）范围内的测量，揭示了这些材料顺磁态中的若干不寻常特征。Y NMR 显示出静态与动态局域磁化率之间的明显差异，其偏离 Curie-Weiss 行为的温度远高于居里温度 。在接近 时未观察到显著变化，但在约 温度下 NMR 自旋-晶格弛豫时间中检测到涨落受抑。此外，所有样品的核自旋-自旋弛豫率在温度依赖上均呈现不寻常的峰。未配对 Ti 电子的 ESR 在所有温度与取代/掺杂水平下均显示宽共振线，我们发现其由短的电子自旋-晶格弛豫时间引起。我们将该弛豫建模为涉及低能电子激发态的 Orbach 过程，从而能从 ESR 线宽的温度依赖确定激发态能隙。我们将该小能隙归因于两个较低 Ti 轨道的 Jahn-Teller 分裂。能隙值紧密跟随 ，并与 NMR 中观测到偏离 Curie-Weiss 涨落的温度一致。这些结果深入揭示了稀土钛酸盐中轨道与自旋自由度的相互作用，并表明完全的轨道简并解除与铁磁序相关联。
引用
@article{arxiv.2211.12387,
title = {Magnetic resonance study of rare-earth titanates},
author = {Ana Najev and Sajna Hameed and Alexey Alfonsov and Joseph Joe and Vladislav Kataev and Martin Greven and Miroslav Požek and Damjan Pelc},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.12387},
year = {2024}
}