EuCu2As2 和 EuCu1.82Sb2 单晶中的反铁磁性

分别使用 CuAs 和 CuSb 自助熔剂生长了 EuCu2As2 和 EuCu2Sb2 单晶。通过室温 X 射线衍射 (XRD)、磁化率 $\chi$ 随温度 $T$ 的变化、等温磁化强度 $M$ 随磁场 $H$ 的变化、比热 $C_p(T)$ 以及电阻率 $\rho(T)$ 测量，研究了单晶的晶体学、磁性、热学和电子输运性质。EuCu2As2 结晶为体心四方 ThCr2Si2 型结构（空间群 $I4/mmm$），而 EuCu2Sb2 结晶为相关的原始四方 CaBe2Ge2 型结构（空间群 $P4/nmm$）。EuCu2Sb2 晶体的能量色散 X 射线谱和 XRD 数据显示 Cu 位点存在空位，实际成分为 EuCu1.82Sb2。$\rho(T)$ 和 $C_p(T)$ 数据表明 EuCu2As2 和 EuCu1.82Sb2 均具有金属特性。$\chi(T)$、$C_p(T)$ 和 $\rho(T)$ 数据显示 EuCu2As2 ($T_N = 17.5$ K) 和 EuCu1.82Sb2 ($T_N = 5.1$ K) 均存在反铁磁 (AFM) 有序。在 EuCu1.82Sb2 中，有序态的 $\chi(T)$ 和 $M(H)$ 数据表明存在 Eu$^{+2}$ 自旋 $S=7/2$ 的共线 A 型反铁磁有序，或者存在平面非共线反铁磁结构，无论哪种情况，有序矩均取向于四方 $ab$ 平面内。这种 A 型反铁磁的有序矩取向与磁偶极相互作用的计算结果一致。同样包含 Eu$^{+2}$ 自旋 $S=7/2$ 的 EuCu2As2 的各向异性 $\chi(T)$ 和等温 $M(H)$ 数据严重偏离共线反铁磁有序的分子场理论预测，其反铁磁结构似乎既非共线也非共面。