Magnetic excitations from the two-leg spin ladder in La6Ca8Cu24O41

Abstract

The magnetic excitations from S=1/2 two leg ladder in La6Ca8Cu24O41 single crystals are described. The neutron scattering experiments were carried out on the High Energy chopper spectrometer (HET) on the ISIS (Introduction Status Instruments Search) Pulsed Neutron Source at the Rutherford Appleton Laboratory. The experiments were carried out with incident neutron energies of 150, 300, 500, 600 and 800 MeV that were monochromated by a rotating Fermi chopper phased to the source. The omega-Q dispersion relation in La6Ca8Cu24O41 at 20 K was obtained from the measurement of neutron inelastic spectra. It was found that magnetic excitations from the two leg ladder existed between 35 and 200 MeV at 20 K. The measurement of full dispersion curve for the S = 1/2 two leg ladders is now being completed. The experimental curve will then be fitted with a theoretical calculation from which one can determine the exchange interactions between copper spins parallel and perpendicular to the ladder.

本報告では、La6Ca8Cu24O41単結晶におけるS=1/2の2脚はしごからの磁気励起について述べた。中性子散乱実験は、ラザフォードアップルトン研究所のISIS(Introduction Status Instruments Search)パルス中性子線源において、高エネルギーチョッパ分光計(HET)によって行った。実験は、線源に同調した回転フェルミチョッパにより単色化された、150、300、500、600および800MeVのエネルギーを持つ入射中性子を用いて行った。中性子非弾性スペクトルの測定から、20KにおけるLa6Ca8Cu24O41のω-Q分散関係を得た。20Kにおいて、35から200MeVの間で2脚はしごからの磁気励起が存在することが分かった。間もなくS=1/2の2脚はしごに対する全分散曲線の測定を終えようとしている。そして、実験で得られた曲線を理論計算に合わせ、銅のはしごに平行なスピンと垂直なスピンとの間の交換相互作用を決定できるだろう。