High-resolution neutron study of the effects of magnetic dilution in the strongly frustrated system SrCr_xGa_12–xO₁₉

摘要

We have pursued the neutron examination of SrCr_xGa_12–xO₁₉, with special emphasis on the role of magnetic dilution in the spin dynamics and freezing. We have examined samples with different levels of magnetic dilution, ranging from 7.0 < x < 8.8, characterized by neutron powder diffraction with Rietveld refinements and bulk susceptibility. The elastic magnetic response examined by high-resolution neutron scattering (µeV range) has confirmed the trend on increasing dilution: the decrease of the freezing temperature as well as of the frozen moment/magnetic site. However, the least diluted sample that we have produced with x = 8.8, deviates from this trend, with a smaller than expected freezing temperature and frozen moment. This suggests that the freezing might be suppressed at the clean limit. PACS Nos.: 75.10Nr, 75.25+z, 75.40Cx, 75.40GbNous poursuivons l'étude du composé SrCr_xGa_12–xO₁₉ par diffusion des neutrons, en portant une attention particulière au rôle de la dilution magnétique sur la dynamique et le gel de spin. Des échantillons correspondant à différents niveaux de dilution (7,0 < x < 8,8) sont caractérisés par diffraction de poudre, par affinement par la méthode de Rietveld et par des mesures de susceptibilité magnétique. La diffusion élastique à haute résolution (gamme µeV) confirme les évolutions à dilution croissante : des diminutions de la température de gel et du moment gelé/site magnétique sont observées. Cependant l'échantillon le moins diluté (x = 8,8) s'écarte de cette tendance, la température de gel et le moment gelé étant plus faible qu'attendu. Ceci suggère que le gel pourrait ne pas exister pour un système non dilué (x = 9,0). [Traduit par la Rédaction]