一个S=1/2钒基几何阻挫尖晶石体系Li2ZnV3O8

我们报道了Li2ZnV3O8的合成和表征，这是一种新的Zn掺杂LiV2O4体系，仅含四价钒。居里-外斯磁化率，居里-外斯温度$\theta_{\mathrm{CW}} \sim 214$ K，表明该体系中存在强的反铁磁关联。我们观察到在6 K以下零场冷却ZFC和场冷却FC磁化率曲线之间存在分裂。ZFC曲线在3.5 K附近有一个峰，表明自旋冻结。类似地，在推断的磁热容中，在9 K附近也观察到一个宽峰。由此产生的熵变仅为有序S=1/2系统预期值的约8%。这种减少表明尽管$\theta_{\mathrm{CW}}$很大，系统中仍然存在大量无序，这可能是由于系统中的强几何阻挫。我们没有发现$^7$Li核磁共振NMR位移在6 K以下有任何温度T依赖性（在6 K以下位移发生突变），尽管文献中发现LiV2O4（未掺杂或具有其他Zn/Ti含量）有相当大的T依赖性。与上述观察一致，$^7$Li核自旋-晶格弛豫率1/T1相对较小且几乎与T无关，除了在冻结温度附近略有增加，同样，与未掺杂或10% Zn或20% Ti掺杂的LiV2O4相比很小。