自旋液体化合物 FeAl2O4 中的自旋冻结

使用剩余磁化强度、非线性磁化率以及等场冷却和加热协议研究了作为自旋液体候选者的 $A$ 位尖晶石 FeAl$_2$O$_4$ 中的自旋冻结。FeAl$_2$O$_4$ 的剩余磁化行为与典型自旋玻璃显著不同，对非线性磁化率项 $\chi_3 (T)$ 的分析也支持这一点。通过对 $\chi_3 (T)$ 的幂律分析，获得了自旋冻结温度 $T_g$ = 11.4$\pm$0.9~K 和临界指数 $\gamma$ = 1.48$\pm$0.59。磁化率的 Cole-Cole 分析表明 FeAl$_2$O$_4$ 中存在宽泛的自旋弛豫时间，然而，不可逆直流磁化率图不支持基于常规自旋玻璃特征的解释。使用不等场冷却和加热(cooling-and-heating-in-unequal-fields)协议测量的磁化强度为这一受阻磁体的磁性质提供了更多见解，并揭示了非常规玻璃态行为。综合我们的结果，我们得出结论：当前 FeAl$_2$O$_4$ 样品由占多数的自旋液相以及嵌入的“玻璃态”区域组成。