論文の概要: Unconventional Relaxation Dynamics in Co_8Zn_7Mn_5 and Co_8Zn_8Mn_4: Evidence of Inertial Effects

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19803v1
• Date: Mon, 28 Apr 2025 13:55:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.455045
• Title: Unconventional Relaxation Dynamics in Co_8Zn_7Mn_5 and Co_8Zn_8Mn_4: Evidence of Inertial Effects
• Title（参考訳）: Co_8Zn_7Mn_5およびCo_8Zn_8Mn_4の非定常緩和ダイナミクス:慣性効果の証拠
• Authors: P. Saha, M. Singh, P. D. Babu, S. Patnaik,
• Abstract要約: ベータMn型Co_8Zn_7Mn_5およびCo_8Zn_8Mn_4の1kHzから10kHzの周波数範囲での緩和ダイナミクスについて検討した。 力学をうまく記述するには慣性成分が必要であり、非伝統的な緩和行動の存在を示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5399800035598186
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Magnetization relaxation dynamics serve as an essential tool for uncovering the intrinsic mechanisms governing the magnetic response and energy dissipation in magnetic systems. In this work, we examine the relaxation dynamics for Beta Mn type Co_8Zn_7Mn_5 and Co_8Zn_8Mn_4 across a frequency range of 1 kHz to 10 kHz, spanning different magnetic phases. While most magnetic systems tend to follow the Debye-like relaxation with non-zero distribution or the Cole-Cole formalism, our analysis reveal that these conventional models fail to capture frequency dependence of ac susceptibility across different magnetic phases in Co_8Zn_7Mn_5 and Co_8Zn_8Mn_4. Instead, an inertial component is needed to successfully describe the dynamics, suggesting the presence of unconventional relaxation behavior. The characteristic relaxation time is found to be of the order of 10^-5 s for both the compositions. The field dependent variation of relaxation time exhibits a non-monotonic nature, with the double peak like structure at the skyrmion phase transitions, implying slower relaxation dynamics at the phase boundaries. Furthermore, the presence of non-zero difference between isothermal and adiabatic susceptibility in the pure phases implies slower relaxation dynamics, which is consistent with the presence of finite dissipation in pure phases. The inertial term has been previously invoked to describe the dynamics in spin ice systems due to the propagation of magnetic monopoles. However, its necessity in this system, points to a wider significance in magnetization dynamics that goes beyond the conventional spin ices and skyrmions.
• Abstract（参考訳）: 磁化緩和力学は、磁気系の磁気応答とエネルギー散逸を司る固有のメカニズムを明らかにするための必須の道具である。 本研究では,Beta Mn型Co_8Zn_7Mn_5およびCo_8Zn_8Mn_4の1kHzから10kHzの周波数範囲における緩和ダイナミクスについて検討した。 多くの磁気系は,非ゼロ分布のデバイ様緩和やコールコール形式に追従する傾向にあるが,これらのモデルでは,Co_8Zn_7Mn_5およびCo_8Zn_8Mn_4の異なる磁気相におけるアク感受性の周波数依存性を捉えることができない。 代わりに、力学をうまく記述するために慣性成分が必要であり、非伝統的な緩和行動の存在を示唆している。 特性緩和時間は両組成とも10^-5sの順であることがわかった。 磁場依存的な緩和時間の変動は非単調な性質を示し、二重ピークのような構造はスカイミオン相転移において、位相境界における緩やかな緩和ダイナミクスを示唆する。 さらに、純粋な相における等温的および断熱的感受性の非ゼロ差の存在は、純粋な相における有限散逸の存在と一致する緩やかな緩和ダイナミクスを示唆する。 慣性項は、磁気モノポールの伝播によるスピン氷系の力学を記述するために、以前は呼ばれていた。 しかし、この系においてその必要性は、従来のスピンアイスやスカイミオンを超える磁化力学においてより広範な重要性を示している。

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