三角晶格磁体 EuZnGe 中各向异性磁输运性质与螺旋自旋调制的耦合
强关联电子
2022-09-23 v3 材料科学
摘要
我们利用在密封钽管中由 Eu-Zn 助熔剂生长的单晶，研究了三角晶格反铁磁体 EuZnGe 的热力学、磁学和电输运性质。发现在顺磁态下磁性质是各向同性的，而我们在 T* = 11.3 K 附近的温度观察到了面内磁化率的增强，表明在低温下存在易面各向异性。磁转变温度低于 T*，因为比热在 TN = 7.6 K 处出现峰值。我们通过在 Eu L2 边的共振 X 射线散射揭示了沿 c 轴的磁调制，这表明 Eu 三角晶格层之间存在竞争性磁相互作用。我们在 TN 以下观察到沿 (0, 0, L) 的强度分布中存在双峰结构，其主要由以 q ~ (0, 0, 0.4) 为主导的螺旋调制构成，并共存有来自 q ~ (0, 0, 0.5) 的次要贡献。我们用由于六角面内各向异性导致自旋旋转跳跃的五子格和四子格螺旋的随机混合再现了该强度分布。金属导电性表现出高度各向异性，在整个温度范围内 比值超过 10，并且在 TN 处 表现出急剧增强，使得 ~ 50，表明面外电子传导与螺旋磁调制之间存在耦合。面内磁场诱发了类似自旋翻转的转变，其中 q = 0.4 峰消失，约 qICM ~ 0.47 的非公度峰出现，而 q = 0.5 调制保持有限强度。该转变与非单调的磁阻和霍尔电阻率相关，表明通过 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) 相互作用，电子与自旋结构之间存在显著的相互作用。
引用
@article{arxiv.2208.02385,
title = {Anisotropic magnetotransport properties coupled with spiral spin modulation in a triangular-lattice magnet EuZnGe},
author = {Takashi Kurumaji and Masaki Gen and Shunsuke Kitou and Hajime Sagayama and Akihiko Ikeda and Taka-hisa Arima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02385},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 6 figures