La$_{0.85}$Sr$_{0.15}$MnO$_3$ 的结构与自旋动力学

利用中子散射研究了 La$_{0.85}$Sr$_{0.15}$MnO$_3$ 的结构与自旋动力学。该系统的磁结构在 T_C = 235 K 以下为铁磁有序。我们观察到 Bragg 峰强度的异常以及与 T_{CA} = 205 K 以下自旋倾斜相出现一致的新超晶格峰，这似乎与自旋波谱中 q = (0, 0, 0.5) 处的能隙有关。晶格参数的异常表明伴随有晶格畸变。长波长磁激发被发现是常规自旋波，具有无能隙（< 0.02 meV）的各向同性色散关系 $E = Dq^2$。自旋刚度常数 D 在低温下具有 $T^{5/2}$ 的依赖关系，小 q 处的阻尼遵循 $q^4T^{2}$。然而，在 200 K 以上，小波矢处发展出异常强的准弹性分量，并在 T -> T_C 时主导涨落谱。另一方面，在较大 q 处，磁激发在低温下受到严重阻尼，表明该状态下的自旋波不是系统的本征态，而升高温度会显著增加阻尼。自旋波阻尼的强度也强烈依赖于晶体的对称方向。这些异常阻尼效应可能归因于 $e_g$ 电子的巡游特性。