Instability of magnons in two-dimensional antiferromagnets at high magnetic fields

二次元反強磁性体の高磁場下におけるマグノンの不安定性

益田 隆嗣*; 北岡 修司*; 高見澤 聡*; 目時 直人   ; 金子 耕士   ; Rule, K. C.*; Kiefer, K.*; 真中 浩*; 野尻 浩之*

Masuda, Takatsugu*; Kitaoka, Shuji*; Takamizawa, Satoshi*; Metoki, Naoto; Kaneko, Koji; Rule, K. C.*; Kiefer, K.*; Manaka, Hiroshi*; Nojiri, Hiroyuki*

正方格子ハイゼンベルグ反強磁性体BaMnGeOのスピンダイナミクスを、バルク測定,中性子回折、及び非弾性中性子散乱組合せて研究した。容易面を伴う反強磁性秩序が4.0Kで観察された。交換相互作用は=27.8(3)eV及び=1.0(1)eVで、スピンフロップの臨界磁場は9.75Tと見積もられた。三軸分光器を用いた高分解能磁気励起測定により、磁場下でマグノン励起の不安定性が0.7 0.85の範囲で観察された。

Spin dynamics of the square lattice Heisenberg antiferromagnet, BaMnGeO, is studied by a combination of bulk measurements, neutron diffraction, and inelastic neutron-scattering techniques. Easy plane type antiferromagnetic order is identified at T4.0 K. The exchange interactions are estimated as = 27.8(3) eV and = 1.0(1) eV, and the saturation field is 9.75 T. Magnetic excitation measurements with high experimental resolution setup by triple axis neutron spectrometer reveals the instability of one magnon excitation in the field range of 0.7 0.85.