准一维自旋链反铁磁体 BaCo2V2O8 的磁结构与自旋动力学

我们报告了对准一维自旋链系统 BaCo2V2O8 的静态和动态磁学性质的中子衍射和μ介子自旋弛豫（$\mu$SR）研究。所提出的反铁磁结构模型包括：传播矢量 $k_{AF} = (0, 0, 1)$，在低于临界值 $H_c(T)$ 的外加磁场下与磁场无关。每个 Co 离子 2.18 $\mu_B$ 的有序磁矩沿晶格 $c$ 轴排列。在沿 $c$ 轴的螺旋链内，磁矩呈反铁磁排列。在基面内，自旋沿其中一个轴呈铁磁排列（形成锯齿形路径），而沿另一个轴呈反铁磁排列。子格磁化强度的温度依赖性与 3D 伊辛（Ising）模型的预期一致。在不同μ介子停止位点的内部静态场中也观察到了类似的行为。在弱纵向磁场和远高于 $T_N$ 的温度下测得的μ介子时间谱，可以用具有指数μ介子自旋弛豫的单一μ介子位点很好地描述，在接近 $T_N$ 时，该弛豫逐渐转变为拉伸指数形式。温度引起的弛豫变化表明，随着系统接近反铁磁态，Co 的涨落显著减慢，且系统变得不那么均匀。