含非 Kramers 稀土离子的正铁氧体 TbFeO$_3$ 中的自旋动力学与交换相互作用
强关联电子
2022-11-23 v1 材料科学
摘要
本文研究了正交 TbFeO 钙钛矿的低温自旋动力学。研究发现，非弹性中子散射(INS)谱包含对应于该化合物中不同子晶格的两种模式。铁子系统在 T = 632 K 时发生反铁磁有序，并表现出高能磁振子色散。使用线性自旋波理论描述了该子系统的磁动力学，我们的解得出了面内与面外交换相互作用之间显著的各向异性。该方法此前已被用于描述 TmFeO 化合物中的磁振子色散。在 40 meV 以下的约 17、26 和 35 meV 区域，确立了对应于 Tb 离子的三个非色散晶体电场能级。对不同温度下漫散射的研究阐明了磁关联长度的行为。在点电荷模型框架内对 Tb 离子子系统的行为进行了数值描述。数值数据与实验以及应用于正交钙钛矿稀土子系统的单离子近似的一般概念符合良好。
引用
@article{arxiv.2204.03239,
title = {Spin dynamics and exchange interaction in orthoferrite TbFeO$_3$ with non-Kramers rare-earth ion},
author = {S. A. Skorobogatov and K. A. Shaykhutdinov and D. A. Balaev and M. S. Pavlovskii and A. A. Krasikov and K. Yu. Terentjev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03239},
year = {2022}
}