层状Weyl候选材料EuMnSb$_2$中的倾斜反铁磁相

EuMnSb$_2$是一种可被调控至Weyl半金属的拓扑候选材料，但其反铁磁（AFM）相的报道存在分歧。由承载拓扑费米子的纯Sb层主导的能带与Mn和Eu磁态的耦合提供了一条调控拓扑性质的潜在途径。我们基于单晶中子衍射、磁化率、热容数据以及多晶 $^{151}$Eu M"ossbauer数据，对三个AFM相的磁结构进行了详细分析。Mn磁子晶格在 $323(1)$~K 以下有序化为C型AFM结构，有序Mn磁矩 $\mu_{\text{Mn}}$ 垂直于层。Eu子晶格的AFM有序发生在 $23(1)$~K 以下，有序Eu磁矩 $\mu_{\text{Eu}}$ 倾斜偏离层法线，而 $\mu_{\text{Mn}}$ 保持其较高温度下的有序。$\mu_{\text{Eu}}$ 在每个Eu层内铁磁排列，但呈现复杂的AFM层堆叠。这两个较高温度相均由磁空间群（MSG） $Pn^{\prime}m^{\prime}a^{\prime}$ 描述，其化学晶胞与磁晶胞尺寸相同。冷却至 $=9(1)$~K 以下揭示出第三AFM相，其中 $\mu_{\text{Mn}}$ 保持不变，但 $\mu_{\text{Eu}}$ 产生额外的面内倾斜。该相具有MSG $P11\frac{2_1}{a^{\prime}}$。我们还发现了在 $12~\text{K} \lesssim T \lesssim 30~\text{K}$ 之间与Eu相关的短程磁关联的证据。利用确定的磁结构，我们在一个一般Heisenberg模型中推测了最近邻层内和层间交换常数以及磁各向异性的符号。随后我们讨论了EuMnSb$_2$中各种AFM态及其拓扑性质的启示。