多铁性 $\alpha$-Cu$_2$V$_2$O$_7$ 中的磁弹性耦合与铁磁型带隙内自旋激发
强关联电子
2018-06-26 v1
摘要
我们通过高达 15~T 磁场下的详尽热膨胀、磁致伸缩、比热和磁化测量，以及高场/高频电子自旋共振研究，探讨了多铁性 -CuVO 中的磁电耦合和低能磁激发。我们的数据显示在所研究的 ~K 温度范围内存在负热膨胀。与多铁性序（具有显著磁矩和铁电性的倾斜反铁磁性） onset 相关的充分发育的异常意味着与结构存在显著耦合。我们检测到直至 ~K 温度区间内的异常熵变，其显著超过自旋熵。Gr"uneisen 标度失效进一步证实若干主导有序现象同时驱动了多铁性序。通过施加外磁场，热膨胀与磁化中的异常被分离。值得注意的是，数据明确暗示在结构异常之上的温度处发展了倾斜磁矩。低场磁致伸缩支持交换伸缩驱动多铁性的情形。我们观测到远低于反铁磁带隙的低能磁激发，即与由 Dzyaloshinsii-Moriya 相互作用产生的倾斜磁矩相关的铁磁型共振支。各向异性参数 ~meV 表明 DM 交换与各向同性磁交换之间存在可观的比值。
引用
@article{arxiv.1806.05862,
title = {Magnetoelastic coupling and ferromagnetic-type in-gap spin excitations in multiferroic $\alpha$-Cu$_2$V$_2$O$_7$},
author = {L. Wang and J. Werner and A. Ottmann and R. Weis and M. Abdel-Hafiez and J. Sannigrahi and S. Majumdar and C. Koo and R. Klingeler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.05862},
year = {2018}
}