μ子自旋旋转揭示 RuO$_2$ 的非磁性基态

通过 μ子自旋旋转/弛豫实验研究了单晶 RuO$_2$ 的磁性基态。在 5-400 K 的温度范围内，未观察到因自发内磁场 $B_{\rm loc}$ 导致的自旋进动信号，而该信号预期出现在磁有序相中。使用模拟 μ子的稀氢作为赝氢，通过第一性原理计算评估了 μ子位点，并针对衍射实验建议的 Ru 磁矩 $|{\bf m}_{\rm Ru}|\approx0.05\mu_\mathrm{B}$ 的反铁磁结构模拟了 $B_{\rm loc}$。结果排除了 μ子局域在 $B_{\rm loc}$ 偶然抵消的位点的可能性。相反，假设在 μSR 谱中观察到的慢弛豫是进动信号的一部分，则 $|{\bf m}_{\rm Ru}|$ 大小的上限估计为 $4.8(2)\times10^{-4}\mu_{\rm B}$，这显著小于 $0.05\mu_\mathrm{B}$。这些结果表明，所报道的反铁磁序不太可能存在于块体晶体中。