NASICON 型 NaFe$_2$PO$_4$(SO$_4$)$_2$ 的反铁磁有序与玻璃态特性

我们研究了 NASICON 型 NaFe$_2$PO$_4$(SO$_4$)$_2$ 样品的晶体结构和磁性质，包括自旋弛豫和磁卡效应。X 射线和中子衍射图谱的 Rietveld 精修显示其具有 R$\bar{3}$c 空间群的菱方晶体结构。芯能级光谱证实了构成元素的预期氧化态。零场冷却（ZFC）和场冷却（FC）模式下的直流磁化率（$\chi$）行为显示有序温度约为 50 K。有趣的是，温度依赖的中子衍射图谱分析揭示了 A 型反铁磁（AFM）结构，在 5 K 时有序磁矩为 3.8 $\mu_{B}$/Fe$^{3+}$，并在 $T_{\rm N}=$ 50 K 以下存在磁致伸缩。此外，发现交流 $\chi$ 的峰位置不随激发频率变化，支持了 AFM 跃迁占主导的观点。同时，未饱和的等温磁化曲线支持了磁矩的 AFM 有序；然而，观察到的矫顽力表明在 5 K 时存在弱铁磁（FM）关联。另一方面，直流 $\chi$ 的 ZFC 和 FC 曲线之间的明显分叉，以及观察到的交流 $\chi$ 峰高随频率的降低，暗示了复杂的磁相互作用。热剩余磁化中的自旋弛豫行为和老化测量表明在 5 K 时存在玻璃态。此外，Arrott 图和磁卡分析揭示了样品在较低温度下的 AFM--FM 相互作用。