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Indirect magnetic interaction mediated by a spin dimer in Cu$$_2$$Fe$$_2$$Ge$$_4$$O$$_{13}$$

Cu$$_2$$Fe$$_2$$Ge$$_4$$O$$_{13}$$におけるスピンダイマーを媒介とした間接磁気相互作用

益田 隆嗣*; 加倉井 和久; 松田 雅昌; 金子 耕士  ; 目時 直人  

Masuda, Takatsugu*; Kakurai, Kazuhisa; Matsuda, Masaaki; Kaneko, Koji; Metoki, Naoto

Cu$$_2$$Fe$$_2$$Ge$$_4$$O$$_{13}$$は、異なるエネルギースケールを持つCuダイマーとFe鎖の2成分により構成されている。高分解能非弾性中性子散乱により、Cuダイマーを介したFe-Fe間の間接相互作用を測定した。実験的に得られた実効的相互作用と関連する超交換相互作用の値は、中性子回折の結果をもとにしたモデルにより見積もられた結果とよく一致している。この両者の一致から、Cuダイマーが非磁性の媒体として機能していることを明らかにした。

Cu$$_2$$Fe$$_2$$Ge$$_4$$O$$_{13}$$ is a bicomponent compound that consists of Cu dimers and Fe chains with separate energy scale. By inelastic neutron scattering technique with high-energy resolution we observed the indirect Fe-Fe exchange coupling by way of the Cu dimers. The obtained parameters of the effective indirect interaction and related superexchange interactions are consistent with those estimated semi-statically. The consistency reveals that the Cu dimers play the role of nonmagnetic media in the indirect magnetic interaction.

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パーセンタイル:57.81

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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