（通讯员 牛浩峪）2月2日，《物理评论B》（Physical Review B）在线刊发了国家脉冲强磁场科学中心夏正才教授课题组题为“Dynamic properties of spin-orbital correlation effects in the spinel MnV₂O₄”（尖晶石MnV₂O₄中自旋-轨道关联效应的动力学特性）的论文。中心博士生牛浩峪为论文第一作者，夏正才教授为论文通讯作者，中心博士生曾卓和宋玉洁等参与了相关工作,样品由哈尔滨工业大学隋郁教授提供。

在凝聚态物理领域，由于自旋、轨道和晶格自由度相互作用引起的物理现象一直是受到广泛关注的研究课题，如自旋和轨道自由度的相互作用会导致轨道序的产生，自旋和晶格的相互作用会表现为磁致伸缩行为。不同自由度间相互作用的动力学特性也是值得研究的有趣课题，脉冲磁场具有极快的扫场速率，与常规的稳态磁场所具有的缓慢的扫场速率形成鲜明对比。因此，脉冲磁场可能会揭示上述行为中潜在的动力学特性。

图(a)、(b)为MnV₂O₄在稳态磁场和脉冲磁场下的磁化曲线；(c)、(d)为MnV₂O₄在稳态磁场和脉冲磁场下的磁致伸缩行为变化曲线

MnV₂O₄是一种被广泛研究的材料，具有丰富的物理性质，是研究不同自由度间相互作用的理想平台。MnV₂O₄在~56K时发生非共线亚铁磁转变，并且伴随轨道序以及立方-四方结构相变的产生，在~52K时有另一相变产生，这一相变的来源仍然没有定论。在该工作中，研究团队指出~52K处相变的可能起源，并利用脉冲磁场测量平台研究了尖晶石MnV₂O₄中自旋-轨道自由度间相互作用的动力学特性。实验发现，该材料表现出依赖于扫场速率的磁化和磁致伸缩行为，研究人员分析认为这是一种新颖的动力学行为，并据此提出一种准绝热的自旋-轨道关联机制。该研究充分体现了脉冲磁场是研究不同自由度间相互作用及相关物性动力学特性的有力工具。

该研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.105.054401