Cluster spin glass correlations and dynamics in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Zn</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0.5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:msub> <mml:mi>Mn</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mn>0.5</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mi>Te</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math>
Notice bibliographique
Résumé
We present a combined magnetometry, muon spin-relaxation $(\ensuremath{\mu}\mathrm{SR})$, and neutron-scattering study of the insulating spin glass ${\mathrm{Zn}}_{0.5}{\mathrm{Mn}}_{0.5}\mathrm{Te}$, for which magnetic ${\mathrm{Mn}}^{2+}$ and nonmagnetic ${\mathrm{Zn}}^{2+}$ ions are randomly distributed on a face-centered cubic lattice. The magnetometry and $\ensuremath{\mu}\mathrm{SR}$ results confirm a spin freezing transition around ${T}_{f}\ensuremath{\approx}23$ K, with the spin-fluctuation rate decreasing gradually and somewhat inhomogeneously through the sample volume as the temperature decreases toward ${T}_{f}$. Characteristic spin-correlation times well above ${T}_{f}$ are on the order of ${10}^{\ensuremath{-}10}$ s, much slower than typically observed in canonical spin glasses but in line with expectations for a cluster spin glass. Using magnetic pair distribution function (mPDF) analysis and reverse Monte Carlo (RMC) modeling of the magnetic diffuse neutron-scattering data, we show that the spin-glass ground state consists of clusters of spins exhibiting short-range-ordered type-III antiferromagnetic correlations with a locally ordered moment of $3.1(1){\ensuremath{\mu}}_{\mathrm{B}}$ between nearest-neighbor spins. The type-III correlations decay exponentially as a function of spin separation distance with a correlation length of approximately 5 \AA{}. The diffuse magnetic scattering and corresponding mPDF show no significant changes across ${T}_{f}$, indicating that the dynamically fluctuating short-range spin correlations in the paramagnetic state retain the same basic type-III configuration that characterizes the spin-glass state; the only change apparent from the neutron-scattering data is a gradual reduction of the correlation length and locally ordered moment with increasing temperature. Taken together, these results paint a unique and detailed picture of the local magnetic structure and dynamics in ${\text{Zn}}_{0.5}{\text{Mn}}_{0.5}\text{Te}$ and provide strong evidence that this material is best described as a cluster spin glass. In addition, this work showcases a statistical method for extracting diffuse scattering signals from neutron powder diffraction data, which we developed to facilitate the mPDF and RMC analysis of the neutron data. This method has the potential to be broadly useful for neutron powder diffraction experiments on a variety of materials with short-range atomic or magnetic order.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».