新型层状 Kagome 条带结构 Na2Co3(AsO4)2(OH)2：静态与动态磁性质
材料科学
2026-01-27 v1 强关联电子
摘要
一维 kagome 条带链与二维 kagome 反铁磁体共享许多相同的阻挫结构基元，这使其对于加深我们对 kagome 晶格磁性的理解具有重要价值。在本文中，我们报告了 Na2Co3(AsO4)2(OH)2（一种条带状 kagome 系统）的水热合成及其详细的结构与性质表征。晶体结构通过单晶 X 射线衍射进行表征，揭示 Na2Co3(AsO4)2(OH)2 结晶于单斜晶系 C2/m。该结构具有由 Co2+ 离子构成的一维 kagome 条带晶格，并在 TN = 14 K 时经历反铁磁转变。零场下的磁基态通过中子粉末衍射进行表征。在磁转变温度以下，Na2Co3(AsO4)2(OH)2 形成 k-矢量为 (0.5, 0.5, 0.5) 的反铁磁结构。在所提出的模型中，Co1 磁矩主要限制在 ac 平面内，而 Co2 磁矩主要沿 b 轴排列。在磁转变温度以下的 5 和 10 meV 处，在非弹性中子谱中观测到了两个平带。使用包含三个最近邻交换相互作用（J1, J2, J3）和强单离子各向异性以稳定观测到的磁结构的 Heisenberg Hamiltonian 对非弹性中子谱进行了建模。我们的研究突出了基于 Co2+ 的 kagome 条带磁晶格化合物 Na2Co3(AsO4)2(OH)2 的复杂性，这为拓宽我们对阻挫 kagome 磁晶格空间的理解提供了一个极佳的平台。
引用
@article{arxiv.2601.18717,
title = {A New Layered Kagome Strip Structure Na2Co3(AsO4)2(OH)2: Static and Dynamic Magnetic Properties},
author = {Duminda S. Liurukara and Emily D. Williams and Tianran Chen and Stuart Calder and V. Ovidiu Garlea and C. Charlotte Buchanan and Dustin A. Gilbert and Joseph W. Kolis and D. A. Tennant},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18717},
year = {2026}
}