三角晶系SrMn2As2和CaMn2As2单晶中的反铁磁性
强关联电子
2016-12-13 v2 材料科学
摘要
本文报道了使用Sn助熔剂生长的SrMn2As2和CaMn2As2单晶的晶体学、电子输运、热学和磁学性质。粉末X射线衍射数据的里特维尔德精修表明，这两种化合物同构且结晶为三角晶系CaAl2Si2型结构（空间群P-3m1），与文献一致。电阻率ρ随温度T的测量显示两种化合物均具有绝缘基态，其活化能分别为SrMn2As2的85 meV和CaMn2As2的61 meV。在局域矩图像中，Mn^{+2} 3d^5离子预期具有高自旋S = 5/2，光谱分裂因子g = 2。磁化率χ和随T变化的热容测量揭示了SrMn2As2和CaMn2As2的反铁磁（AFM）转变温度分别为TN = 120(2) K和62(3) K。各向异性的χ(T < TN)数据表明六方c轴是难轴，因此有序Mn磁矩排列在ab面内。两种化合物的χ(T)以及SrMn2As2的Cp(T)数据显示从TN直至至少900 K存在强烈的动态短程AFM关联，这可能与平行于ab面的波纹蜂窝状Mn层内Mn自旋之间强AFM交换相互作用的准二维连通性有关。
引用
@article{arxiv.1605.02052,
title = {Antiferromagnetism in trigonal SrMn2As2 and CaMn2As2 single crystals},
author = {N. S. Sangeetha and Abhishek Pandey and Zackery A. Benson and D. C. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02052},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 9 figures, 50 references; v2: added magnetic heat capacity data and analysis