CeFeAsO单晶中的磁结构及Ce-Fe耦合诱导的Fe自旋重取向

中子散射和同步辐射共振X射线磁散射(RXMS)辅以热容和电阻率测量，揭示了CeFeAsO单晶中Fe和Ce子晶格磁结构的演化。在Ce $L_{\rm II}$吸收边处的磁反射RXMS显示了一个磁转变，该转变特定于Ce在$T_\texttt{Ce}\approx$ 4 K处的反铁磁长程有序，且在$T_\texttt{Ce}$以上存在短程Ce有序，而中子衍射对少数磁反射的测量则表明在$T^{*}\approx$ 12 K处存在一个具有异常序参量的转变。中子对多个磁反射的详细序参量测量显示在4 K处有一个微弱异常，我们将其与Ce有序相关联。在$T_\texttt{Ce}$和$T^{*}$处的连续转变也可以通过热容和电阻率测量中的两个异常清晰识别。$T^{*}\approx$ 12 K处的较高转变温度主要归因于Fe自旋重取向转变，在此温度以下，Fe自旋在\textit{ab}面内均匀且逐渐旋转。Fe自旋重取向转变和$T_\texttt{Ce}$以上的短程Ce有序反映了在Ce长程有序之前强烈的Fe-Ce耦合。提出了CeFeAsO中经过$T^{*}$和$T_\texttt{Ce}$时复杂磁结构的演化过程。