立方系铁磁晶体的准临界异常标度与磁化温度依赖性

自旋电子学的最新进展使人们重新关注立方系铁磁晶体 EuO 和 EuS 的自旋动力学。这些铁磁体具有最简单的磁结构，使其成为测试各种磁性材料理论模型的最合适系统。常用的 Weiss 均场近似（MFA）仅提供磁化温度依赖性 $M(T)$ 的定性描述。我们基于自旋算子的数值图解法发展了一套一致的 $M(T)$ 理论。该理论与 EuO 和 EuS 在 $T=0$ 至临界温度 $T_{C}$ 的整个温度范围内的实验 $M(T)$ 关系定量一致。特别是，我们的理论 $M(T)$ 显示出标度行为 $M(T)\propto (T_{C}-T)^{\beta_*}$，其中标度指数 $\beta_*\approx 1/3$ 在较宽的温度范围内与 EuO 和 EuS 中观察到的 apparent 标度相符。当 $T\lesssim T_{C}$ 时，由于磁化 $\delta M (T)\lesssim M(T)$ 的涨落，标度行为 $\beta_*\approx 1/3$ 得以体现。为区别于窄的“临界”范围 $T\approx T_{C}$（此时 $\delta M (T) > M(T)$），我们将此 $T$ 范围称为“准临界”。准临界修正 $\delta M (T)$ 仍足够大，以影响 $M(T)$ 的行为。标度指数 $\beta_*$ 基本不同于 MFA 所预测的“正常”标度指数 $\beta_{MFA}=1/2$，后者忽略了磁化涨落。我们将本理论中出现的 apparent 磁化标度 $\beta_*\approx 1/3$ 称为“准临界异常”。