畸变三角晶格反铁磁体中多磁子（双磁子与三磁子）激发及类旋子点的拉曼散射研究
强关联电子
2023-05-23 v1 材料科学
摘要
我们研究了畸变三角晶格反铁磁体 alpha-LCr2O4（L=Sr, Ca）中双磁子和三磁子激发的拉曼光谱实验特征。我们利用自旋波理论分析近120度自旋-3/2螺旋有序反铁磁基态，计算单磁子态密度、单磁子色散以及双磁子和三磁子拉曼光谱（偏振与非偏振）。研究发现，拉曼散射能够捕捉类旋子M和M'点对双磁子拉曼谱的影响。我们的计算证实了实验观测到的单磁子类旋子激发能量与双磁子拉曼激发谱之间的联系。动量空间中的旋子能量极小值是双磁子激发信号能量的一半。实验磁性拉曼散射结果显示两个峰，其拉曼位移分别为15 meV和40 meV。在我们畸变海森堡哈密顿晶格内对 alpha-SrCr2O4 实验谱的理论建模与分析表明，15 meV的低能峰与双磁子激发相关，而约40 meV的高能峰主要是三磁子激发。基于我们的拟合过程，我们提出了 alpha-SrCr2O4 的一组新磁相互作用参数。这些参数不仅重现了实验拉曼谱，也重现了非弹性中子散射响应（包括捕获高能磁子支）。我们还计算了 alpha-CaCr2O4 的非偏振双磁子和三磁子拉曼谱。此外，我们发现拉曼谱的偏振敏感性可用于区分双磁子和三磁子激发通道。
引用
@article{arxiv.2302.06642,
title = {Raman scattering study of multimagnon (bi- and tri-magnon) excitations and rotonlike points in the distorted triangular lattice antiferromagnet},
author = {Junli Li and Shangjian Jin and Trinanjan Datta and Dao-Xin Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06642},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 4 figures