MnBi4Te7与MnBi6Te10单晶中的A型反铁磁序

MnBi$_4$Te$_{7}$和MnBi$_6$Te$_{10}$是MnBi$_{2n}$Te$_{3n+1}$家族中n=2和3的两个成员，其中n=1的成员MnBi$_2$Te$_{4}$作为首个本征反铁磁拓扑绝缘体已被深入研究。本文通过测量磁性、电输运与热输运、比热以及单晶中子衍射，报道了这两种化合物中的A型反铁磁序。两种化合物均如MnBi$_2$Te$_{4}$一样形成A型反铁磁结构，即铁磁平面沿结晶学\textit{c}轴反铁磁耦合。虽然未在MnBi$_2$Te$_{4}$或MnBi$_6$Te$_{10}$中发现面内有序磁矩的证据，但在MnBi$_4$Te$_{7}$中沿[0 0 L]方向在半L位置观察到弱反射，表明面内有序磁矩约为0.15$\mu_{B}$/Mn。有序温度T$_N$在MnBi$_4$Te$_{7}$中为13\,K，在MnBi$_6$Te$_{10}$中为11\,K。磁序也表现在各向异性磁性质中。对于两种化合物，层间耦合较弱，在2\,K下沿\textit{c}轴施加约1.6\,kOe磁场时发生自旋翻转转变。如在MnBi$_2$Te$_{4}$中所观察到的，当跨过T$_N$冷却时，在热电势的温度依赖中未观察到异常。另一方面，在热导率中观察到临界散射效应，尽管该效应不如MnBi$_2$Te$_{4}$中显著。