Cu-Mn-As 体系中的面内六角反铁磁体 Cu$_{0.82}$Mn$_{1.18}$As

我们报道了 Cu-Mn-As 体系中一种新的六角相 Cu$_{0.82}$Mn$_{1.18}$As 的单晶生长与表征。该化合物含有与 CuMnAs 的四方和正交多晶型相同的方锥状 MnAs$_5$ 单元。量热、磁学和中子衍射测量揭示了在 270 K 处的反铁磁有序。磁结构由 $ab$ 面内自旋的三角形排列构成。六角 Cu$_{0.82}$Mn$_{1.18}$As 的电阻率从 5 K 到 300 K 仅微弱变化，且比四方 CuMnAs 高许多倍，表明其为强散射金属。第一性原理计算证实了金属能带结构在费米能级处具有较小的态密度。中子精修的磁基态接近于计算确定的最小能量构型。该化合物应作为厘清金属反铁磁体电流驱动 Néel 开关效应时的清晰对照，因为它呈现面内自旋，但磁有序不像四方 CuMnAs 那样打破沿 $a$ 和 $b$ 方向的简并性。