双単金刚石氧化物中均匀磁性与自旋失序

随着高熵氧化物作为功能材料设计原则的兴起，我们调查了组成构型无序性对双単金刚石氧化物中长程磁有序性的影响。由于铁磁绝缘体正逐成为无损 spintronics 重要平台，因此我们关注 $RE_2$NiMnO$_6$ ($RE$ : 稀土) 系列，并研究了在 SrTiO$_3$ (001) 衬底上生长的单晶薄膜 $(La_{0.4}$Nd$_{0.4}$Sm$_{0.4}$Gd$_{0.4}$Y$_{0.4}$)NiMnO$_{6}$。尽管该材料在 $RE$ 位置存在构型无序和较大的阳离子尺寸波动，仍表现出稳健的铁磁有序性，临界温度 ($T_\mathrm{c}$) 约为 150 K。该 $T_\mathrm{c}$ 符合基于稀土 ($RE$) 位置中离子平均半径的 bulk $RE_2$NiMnO$_6$ 预期值。低于 $T_\mathrm{c}$ 时，拉曼光谱测量发现出现偏离 anharmonic 行为的现象，声子再规范化与自旋-自旋相关性的均匀场近似相吻合。在更低温度下，磁性 $RE$ 离子也贡献了磁性行为，体系显示出一种回归式自旋玻璃样行为。该研究表明，尽管均匀场方法可作为预测长程相变温度的可行起点，但复杂磁相互作用的微观细节对于理解低温相仍至关重要。