平面内的螺旋-摆线自旋结构以及耦合轨道/电荷有序CaSm锰氧化物中场诱导的变磁转变

《Physical Review Materials》：Spiral-cycloidal-spin structure in the plane and field-induced metamagnetic transitions in coupled orbital/charge-ordered CaSm manganite

　　我们通过中子衍射、场依赖热容和磁化强度研究，报道了关联电子系统Ca?.??Sm?.??MnO?中，在反铁磁（AFM）奈尔温度（??N～130K）以下，轨道/电荷有序态（??OO/CO～220K）附近的磁结构相的反常特性。我们的中子衍射研究揭示了两个公度磁相明显的共存，其传播矢量为????=(1/2,1/2,0)和????=(1/2,??,0)，可能形成????相，其中??～0.267(3)接近1/4，表明磁晶胞与尺寸为??×4??×??的扩大超结构重合。研究发现，两个磁相的磁矩在所有方向上均为反铁磁耦合，形成??型或??型有序，其中??型和??型相的磁矩分别排列在????平面内和沿??轴方向。在非共线磁结构中，??型相可以用不可约表示Γ?(????,????)和Γ?(????,????)来描述，其中Mn磁矩平行于[110]和[1?1?0]方向。此外，在该独特组分中，新观察到了场诱导变磁转变（在3 K时??T～120kOe）、比热的临界行为（????=??|?????N|??）、负交换偏置效应（??EB）以及磁熵变（Δ??M）的零交叉等现象。