Sm$ _{2} $NiMnO$ _{6} $双钙钛矿磁性的微观洞察

具有独特铁磁-绝缘体基态的双钙钛矿，其功能特性因难以避免的反位无序（ASDs）的存在而存在争议。本文旨在研究Sm$_{2}$NiMnO$_{6}$（SNMO）双钙钛矿体系中局域与全局尺度上磁有序的起源。我们利用不同煅烧路径在SNMO中生成不同的阳离子排布，并使用高能（E $\sim$0.3 eV）‘热中子’检测相应的磁构型，这有助于克服Sm吸收，并以高动量转移（Q$_{max} \sim$24 angstrom$^{-1}$）记录总（布拉格+漫散）散射谱。我们观察到，在有序温度T $\lesssim$ 160 K以下，无论ASDs浓度如何变化，Ni-Mn子晶格均采取具有公度传播矢量$k$=(0, 0, 0)的长程共线铁磁$F_{x}F_{z}$结构。此外，在T $\lesssim$ 35 K附近的反常磁转变处，注意到指示Sm顺磁矩相对于Ni-Mn网络反平行极化的特征。实空间对分布函数计算通过Ni/Mn-Mn/Ni连接处的展宽直接可视化了ASDs。通过对漫磁散射谱采用Reverse Monte Carlo方法，我们观察到负自旋-自旋关联函数，表明Ni-Ni反铁磁交换相互作用可达最近邻距离。这些结果证实，在阳离子有序宿主矩阵中ASDs的存在导致在宽温度范围内出现竞争的铁磁-反铁磁相，定量地支配了SNMO体系温度依赖的体磁观测量。