We report an anomalous re-entrant glassy magnetic phase in (l00) oriented ferromagnetic LaMn0.5Co0.5O3 single crystals. The characterization is fortified with conventional magnetometry, like linear as-well-as non-linear ac susceptibility and specific heat. As the sample is cooled below the ferromagnetic transition temperature, it reenters a glassy magnetic phase whose dynamics have little resemblance with the conventional response. The glassy transition shifts to a higher temperature with increasing frequency of the applied ac field. But it does not respond to the dc biasing or memory experiment. Specific heat as well as nonlinear ac susceptibility data also do not relate to the conventional glassy response. Unusually low magnetic entropy indicates the lack of long range magnetic ordering. The results demonstrate that the glassy phase in LaMn0.5Co0.5O3 is not due to any of the known conventional origins. We infer that the competing ferromagnetic and antiferromagnetic interaction due to high B-site disorder is responsible for this anomalous re-entrant glassy phase.

1.
D.
Sherrington
and
S.
Kirkpatrick
,
Phys. Rev. Lett.
35
,
1792
(
1975
).
2.
W. M.
Saslow
and
G. N.
Parker
,
Phys. Rev. Lett.
56
,
1074
(
1986
);
[PubMed]
G. N.
Parker
and
W. N.
Saslow
,
Phys. Rev. B
38
(
11
),
11718
(
1988
).
3.
G.
Aeppli
,
S. M.
Shapiro
,
R. J.
Birgenau
, and
H. S.
Chen
,
Phys. Rev. B
28
,
5160
(
1983
).
4.
J. A.
Geohegan
and
S. M.
Bhagat
,
J. Magn. Magn. Mater.
25
,
17
(
1981
).
5.
K.
Jonason
,
J.
Mattsson
, and
P.
Nordblad
,
Phys. Rev. Lett.
77
,
2562
(
1996
).
6.
I. A.
Campbell
,
H.
Hurdequint
, and
F.
Hippert
,
Phys. Rev. B
33
,
3540
(
1986
).
7.
W.
Abdul-Razzac
and
J. S.
Kouvel
,
J. Appl. Phys.
55
,
1623
(
1984
).
8.
S.
Senoussi
and
Y.
Oner
,
J. Phys.
46
,
1435
(
1985
).
9.
C.
He
,
S.
Eisenberg
,
C.
Jan
,
H.
Zheng
,
J. F.
Mitchell
, and
C.
Leighton
,
Phys. Rev. B
80
,
214411
(
2009
).
10.
N.
Khan
,
P.
Mandal
, and
D.
Prabhakaran
,
Phys. Rev. B
90
,
024421
(
2014
).
11.
D.
Samal
and
P. S.
Anil Kumar
,
J. Appl. Phys.
111
,
043902
(
2012
).
12.
K.
Manna
,
D.
Samal
,
A. K.
Bera
,
S.
Elizabeth
,
S. M.
Yusuf
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Phys.: Condens. Matter
26
,
016002
(
2014
).
13.
K.
Manna
,
D.
Samal
,
S.
Elizabeth
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Appl. Phys.
114
,
083904
(
2013
).
14.
K.
Manna
,
S.
Elizabeth
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Appl. Phys.
113
,
17E114
(
2013
).
15.
C.
Sow
,
D.
Samal
,
P. S.
Anil Kumar
,
A. K.
Bera
, and
S. M.
Yusuf
,
Phys. Rev. B
85
,
224426
(
2012
).
16.
C.
Sow
,
D.
Samal
,
P. S.
Anil Kumar
,
A. K.
Bera
, and
S. M.
Yusuf
,
J. Appl. Phys.
113
,
17E122
(
2013
).
17.
K.
Manna
,
A. K.
Bera
,
M.
Jain
,
S.
Elizabeth
,
S. M.
Yusuf
, and
P. S.
Anil Kumar
,
Phys. Rev. B
91
,
224420
(
2015
).
18.
A. C. D.
van Enter
and
J. L.
van Hemmen
,
Phys. Rev. B
31
,
603
(
1985
).
19.
M. M.
Abd-Elmeguid
,
H.
Micklitz
,
R. A.
Brand
, and
W.
Keune
,
Phys. Rev. B
33
,
7833
(
1986
).
20.
M.
Gabay
and
G.
Toulouse
,
Phys. Rev. Lett.
47
,
201
(
1981
).
21.
M.
Viswanathan
,
P. S.
Anil Kumar
,
V. S.
Bhadram
,
C.
Narayana
,
A. K.
Bera
, and
S. M.
Yusuf
,
J. Phys.: Condens. Matter
22
,
346006
(
2010
).
22.
M.
Viswanathan
,
H. H.
Hsieh
,
H. J.
Lin
,
C. T.
Chen
, and
P. S.
Anil Kumar
,
J. Phys. Chem. C
115
,
4851
(
2011
).
23.
J. K.
Murthy
and
A.
Venimadhav
,
J. Appl. Phys.
113
,
163906
(
2013
).
24.
K.
Manna
,
V. S.
Bhadram
,
S.
Elizabeth
,
C.
Narayana
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Appl. Phys.
116
,
043903
(
2014
).
25.
K.
Manna
,
R. S.
Joshi
,
S.
Elizabeth
, and
P. S. A.
Kumar
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
202905
(
2014
).
26.
K.
Manna
,
D.
Samal
,
S.
Elizabeth
,
H. L.
Bhat
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Phys. Chem. C
115
,
13985
(
2011
).
27.
K.
Manna
,
D.
Samal
,
S.
Elizabeth
,
H. L.
Bhat
, and
P. S. A.
Kumar
,
J. Supercond. Novel Magn.
24
,
833
(
2011
).
28.
J. A.
Mydosh
,
Spin Glass: An Experimental Introduction
(
Taylor & Francis
,
London
,
1993
).
29.
K.
De
,
M.
Thakur
,
A.
Manna
, and
S.
Giri
,
J. Appl. Phys.
99
,
013908
(
2006
).
30.
M. K.
Singh
,
W.
Prellier
,
M. P.
Singh
,
R. S.
Katiyar
, and
J. F.
Scott
,
Phys. Rev. B
77
,
144403
(
2008
).
31.
N.
Hanasaki
,
K.
Watanabe
,
T.
Ohtsuka
,
I.
Kezsmarki
,
S.
Iguchi
,
S.
Miyasaka
, and
Y.
Tokura
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
086401
(
2007
).
32.
M.
Viswanathan
and
P. S.
Anil Kumar
,
Phys. Rev. B
80
,
012410
(
2009
).
33.
K.
Manna
,
D.
Samal
,
S.
Elizabeth
,
H. L.
Bhat
, and
P. S. A.
Kumar
,
AIP Conf. Proc.
1512
,
1142
(
2013
).
34.
S.
Rößler
,
Harikrishnan S.
Nair
,
U. K.
Rößler
,
C. M. N.
Kumar
,
S.
Elizabeth
, and
S.
Wirth
,
Phys. Rev. B
84
,
184422
(
2011
).
35.
A. K.
Raychaudhuri
,
A.
Guha
,
I.
Das
,
R.
Rawat
, and
C. N. R.
Rao
,
Phys. Rev. B
64
,
165111
(
2001
).
36.
M. R.
Lees
,
O. A.
Petrenko
,
G.
Balakrishnan
, and
D.
McK. Paul
,
Phys. Rev. B
59
,
1298
(
1999
).
37.
J.
Tanaka
and
T.
Mitsuhashi
,
J. Phys. Soc. Jpn.
53
,
24
(
1984
).
38.
J. E.
Gordon
,
R. A.
Fisher
,
Y. X.
Jia
,
N. E.
Phillips
,
S. F.
Reklis
,
D. A.
Wright
, and
A.
Zettl
,
J. Magn. Magn. Mater.
177
,
856
(
1998
).
39.
S. N.
Bai
,
Y. Y.
Chen
,
Y. D.
Yao
,
L. H.
Chen
,
S. H.
Lin
, and
Y.
Liou
,
Chin. J. Phys.
34
,
798
(
1996
), available at http://psroc.phys.ntu.edu.tw/cjp/download.php?type=paper&vol=34&num=3-I&page=798.
40.
B. F.
Woodfield
,
M. L.
Wilson
, and
J. M.
Byers
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
3201
(
1997
).
41.
J. J.
Hamilton
,
E. L.
Keatley
,
H. L.
Ju
,
A. K.
Raychaudhuri
,
V. N.
Smolyaninova
, and
R. L.
Greene
,
Phys. Rev. B
54
,
14926
(
1996
).
42.
D.
Cherian
,
S.
Rößler
,
C.
Koz
,
A. A.
Tsirlin
,
U.
Schwarz
,
S.
Wirth
, and
S.
Elizabeth
,
J. Appl. Phys.
115
,
123912
(
2014
).
43.
S.
Ayukawa
,
K.
Ikeda
,
M.
Kato
,
T.
Noji
,
S.
Orimo
, and
Y.
Koike
,
J. Phys. Soc. Jpn.
81
,
034704
(
2012
).
44.
Y.
Bitla
,
S. N.
Kaul
, and
L. F.
Barquín
,
Phys. Rev. B
86
,
094405
(
2012
).
45.
F.
Canepa
,
S.
Cirafici
,
M.
Napoletano
, and
R.
Masini
,
Phys. Rev. B
76
,
104402
(
2007
).
46.
S.
Fujiki
and
S.
Katsura
,
Prog. Theor. Phys.
65
,
1130
(
1981
).
You do not currently have access to this content.