高压下MnSi的波长分辨小角中子散射研究自旋波

我们报告了在China Spallation Neutron Source的BL01时间飞行SANS仪器上对MnSi进行的波长分辨自旋波小角中子散射，并将该方法扩展到压力细胞测量中。MnSi作为基准B20螺旋磁体被使用，因为其在常压下的螺旋磁有序和自旋波刚度已被充分表征。在固定磁场下，时间飞行测量提供了中子波长谱。对于每个探测器分支s=±1，强度轮廓相对于波长依赖的布拉格角θ_B(λ)=k_s λ/2π重新居中，并在局部分支坐标中提取截止角θ_C(λ)。由截止角导出的自旋波刚度A通过θ_C^2对λ^2的线性拟合获得。常压测量再现了MnSi的已知刚度标度。在常压和名义5和11千巴下的结构SANS验证了磁态，并为压力细胞测量提供了内部压力状态检查。在名义11千巴下，在当前的截止模型内，由截止角导出的刚度显著降低，而结构场尺度H_C2保持高位。这种对比表明，在压力下A不能仅从静态结构参数推断。我们的测量构成了在脉冲中子源上首次实现的SWSANS，以及首次在压力下确定的螺旋磁体自旋波刚度。实验还表明，在脉冲源上实现可靠的超高压力SWSANS需要高源亮度、稳定的波长依赖归一化和每个波长窗口内的足够统计量。