磁铁矿中局部价态涨落引起的齐纳双交换作用

磁铁矿 (Fe$_{3}$O$_{4}$) 是一个混合价态系统，其电子导电性发生在尖晶石结构的 B 位（八面体）铁亚晶格上。在 $T_{V}=122$ K 以下，发生金属 - 绝缘体相变，据论证这是由于 B 位上 2+ 和 3+ 铁价态的电荷有序化引起的（Verwey 相变）。非弹性中子散射测量表明，在 $T_{V}$ 以上，由于混合价态金属相中发生了 B-B 铁磁双交换作用，在 B 位亚晶格上传播的光学自旋波 ($\sim$80 meV) 能量向上移动。双交换相互作用仅影响 $\Delta_{5}$ 对称性的自旋波，而非所有模式，这表明价态涨落是缓慢的，且在 $T_{V}$ 以上双交换作用受到电子关联的约束。