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Magnon-polaron excitations in the noncollinear antiferromagnet Mn_3Ge

机译：非共线反铁磁体Mn_3Ge中的磁非极化子激发

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We present detailed inelastic neutron scattering measurements of the noncollinear antiferromagnet Mn3Ge. Time-of-flight and triple-axis spectroscopy experiments were conducted at the temperature of 6 K, well below the high magnetic ordering temperature of 370 K. The magnetic excitations have a 5-meV gap and display an anisotropic dispersive mode reaching similar to 90 meV at the boundaries of the magnetic Brillouin zone. The spectrum at the zone center shows two additional excitations that demonstrate characteristics of both magnons and phonons. Ab initio lattice-dynamics calculations show that these can be associated with the magnon-polaron modes resulting from the hybridization of the spin fluctuations and the low-energy optical phonons. The observed magnetoelastic coupling agrees with the previously found negative thermal expansion in this compound and resembles the features reported in the spectroscopic studies of other antiferromagnets with similar noncollinear spin structures.
机译：我们提出了非共线反铁磁体Mn3Ge的详细的非弹性中子散射测量。飞行时间和三轴光谱实验是在6 K的温度下进行的，远低于370 K的高磁有序温度。磁激发具有5meV的间隙，并显示出接近90的各向异性色散模式在磁布里渊区的边界处的meV。区域中心的光谱显示了两个额外的激发，分别显示了磁振子和声子的特征。从头算晶格动力学计算表明，这些现象可能与自旋涨落和低能光子的混合产生的磁振子-极化子模式有关。观察到的磁弹性耦合与先前在该化合物中发现的负热膨胀相符，并且类似于具有类似非共线自旋结构的其他反铁磁体的光谱研究中报道的特征。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2019年第21期|214445.1-214445.9|共9页
  • 作者

    Sukhanov A. S.; Pavlovskii M. S.; Bourges Ph; Walker H. C.; Manna K.; Felser C.; Inosov D. S.;

  • 作者单位

    Max Planck Inst Chem Phys Solids, D-01187 Dresden, Germany|Tech Univ Dresden, Inst Festkorper & Mat Phys, D-01069 Dresden, Germany;

    Russian Acad Sci, Siberian Branch, Kirensky Inst Phys, Krasnoyarsk 660036, Russia;

    Univ Paris Saclay, CEA Saclay, CNRS, Lab Leon Brillouin,CEA, F-91191 Gif Sur Yvette, France;

    Rutherford Appleton Lab, STFC, ISIS Facil, Didcot OX11 0QX, Oxon, England;

    Max Planck Inst Chem Phys Solids, D-01187 Dresden, Germany;

    Max Planck Inst Chem Phys Solids, D-01187 Dresden, Germany;

    Tech Univ Dresden, Inst Festkorper & Mat Phys, D-01069 Dresden, Germany;

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