Technical Report of ISSP Ser. A: Number 2794

Abstract

Polarized neutron scattering measurements have been performed on beta-Mn and beta-Mn(0.9)Al(0.1) to study spin fluctuations. A large magnetic scattering peaked at around Q = 1.5 A(exp -1) was observed in the spectra obtained in the quasi elastic condition, indicating the existence of strong spin fluctuations with antiferromagnetic correlation. The energy and Q spectra at 290 K exhibit nearly the same profiles and intensity for both samples. However, the energy spectra at low temperatures are quite different: for the pure beta-Mn, the intensity decreases with decreasing temperature and the energy widthremains as broad as at 290 K. For beta-Mn(0.9)Al(0.1), on the other hand, the intensity increases due to narrowing of energy spectrum at low temperatures, implying a slowing down of spin fluctuations. These results are discussed in terms of a spin-liquid to spin-glass transition caused by Al substitution.

スピンゆらぎを調べるために、ベータMnおよびベータMn0.9Al0.1の偏極中性子散乱測定を行った。Q=1.5/オングストロームでピークとなる大磁気散乱が準弾性条件で見られたスペクトルに観測されたが、これは反強磁性相関をもつ強いスピンゆらぎの存在を示している。290KでのエネルギーとQスペクトルは両サンプルともほとんど同じプロフィルと強度を示している。しかし、低温でのエネルギースペクトルは全く異なっている。純粋なベータMnの場合、強度は温度の低下とともに減少し、エネルギー幅は290Kの場合と同じままである。一方、強度は低温でのエネルギースペクトルの狭くなることによって増大する。これはスピンゆらぎのスローダウンを意味している。この結果をAlによるスピン液体からスピンガラスへの転移によって説明した。