Y$_{1-x}$Ca$_{x}$TiO$_{3}$ 中铁磁--paramagnet 相变的性质

对 Y$_{1-x}$Ca$_{x}$TiO$_{3}$ 中的磁有序率和自旋动力学进行中子散射、磁计量和$\mu$SR 测量，以探讨从铁磁向无磁相变的过程。我们发现该相变通过体积分数方式的相分离进入铁磁和无磁区域。通过$\mu$SR检测到的特征时间尺度为 $\sim$ 0.1 $\mu$s 的自旋涨落在 Ca 掺杂浓度 $x \geq 0.10$ 时出现。伴随 modest 动态响应的磁相分离表现为 Mott 系统中近失去磁有序率的新型行为。它与此前观察到的绝缘体-金属相变相关，后者对于 $0 < x < 0.50$ 的体积分数呈现出空穴贫乏绝缘体和空穴富集金属相的电子相分离。特别是，无磁体积分数的 $x$ 依赖性强烈与空穴富集金属相的体积分数的 $x$ 依赖性高度相关。自旋波谱显示，随着 Ca 掺杂度的增加，铁磁-无磁相变从各向同性转变为二维各向异性交换相互作用，这反映了轨道态随 Ca 含量显著变化。