CoTi$_{2}$O$_{5}$ 中“自旋 Jahn-Teller 效应”转变的磁弹性动力学

CoTi$_{2}$O$_{5}$ 具有悖论性质：低温静态磁有序与晶体结构不相容，因为镜面面正好扰乱磁相互作用。尽管衍射无可见结构失配，但 CoTi$_{2}$O$_{5}$ 在 $T_{\rm N}$ $\sim$ 25 K 以下发生磁有序，磁序破坏自旋基态退极性，被认为是自旋 Jahn-Teller 效应在类似著名轨道 Jahn-Teller 转变中的实现。我们应用中子和拉曼光谱来研究该转变在 CoTi$_{2}$O$_{5}$ 中的动力学。我们发现与镜像破缺应变相关的异常声学振动， characterize 该自旋 Jahn-Teller 转变。关键的是，这种声子的能量与磁激发能量尺度相吻合，其对称性与拉曼光谱中观察到的光学模相同，这种光学模在温度下降时异常地软化。综合来看，我们提出 CoTi$_{2}$O$_{5}$ 中自旋 Jahn-Teller 效应的能量学与共轭磁弹性涨落有关，而与通常驱动大尺寸可测静态位移的传统软临界动力学不同。