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强磁场在ZnCr2Se4中诱导的各向异性太赫兹共振吸收

张朋 刘政 戴建明 杨昭荣 苏付海

强磁场在ZnCr2Se4中诱导的各向异性太赫兹共振吸收

张朋, 刘政, 戴建明, 杨昭荣, 苏付海, 等
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-09

强磁场在ZnCr2Se4中诱导的各向异性太赫兹共振吸收

  • 1. 阜阳师范大学,信息功能材料结构与器件安徽省高校重点实验室
  • 2. 中国科学院合肥物质科学研究院,固体物理研究所,中科院材料物理重点实验室
  • 3. 中科院固体物理研究所
  • 4. 中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心
  • 5. 中国科学院固体物理研究所
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金 (批准号:11774354,51727806)

摘要: 作为典型的具有螺旋磁结构的材料,ZnCr2Se4承载着诸如磁电耦合、磁致伸缩、负热膨胀等有趣特性,并可能具备多种不同的量子基态。本文利用太赫兹时域光谱技术研究了ZnCr2Se4在低温强磁场(T=4~60 K, H=0~10 T)下的自旋动力学行为。当外加磁场高于4 T时,可以观察到亚太赫兹频率范围的磁共振吸收,并呈现出随磁场增加蓝移特征。当磁场(H)方向垂直于太赫兹波矢(k)方向时,仅观察到单个共振吸收,且其磁场行为符合线性拉莫尔进动关系。这种磁场依赖性对应传统的铁磁共振,意味着螺旋自旋态在高磁场下演化为线性铁磁态。然而,在H和k同时平行于样品的<111>晶向配置下,当磁场强度高于7 T时,其太赫兹共振明显劈裂为高频和低频两个吸收峰,并且其高频吸收表现出非线性磁场依赖关系。这种奈尔温度以下特有的各向异性太赫兹自旋动力学效应可能与最近发现的量子临界区域有关[Phys. Rev. Lett. 120, 147204 (2018)]。

English Abstract

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