扭曲三角晶格磁体 Na$_2$SrCo(VO$_4$)$_2$ 中的共轨磁有序

具有格拉赫氏结构 $X_2Y$Co($T$O$_4)_2$ 结构的三角晶格钴化物提供了探索奇特量子磁性的理想平台。本文报告了对扭曲三角晶格钴钒酸盐 $\rm Na_2SrCo(VO_4)_2$ 的结构和磁性的全面研究。室温 x 射线和中子粉末衍射确认 $\rm Na_2SrCo(VO_4)_2$ 结晶于单斜 $P2_1/c$ 空间群中，具有略微扭曲的 $\rm Co^{2+}$ 离子三角层。磁化测量显示在 $T\rm_C \approx 3.4~{\rm K}$ 处出现铁磁相变，比热在该处观察到尖锐的 $\lambda$ 型异常。磁熵在 55 K 处恢复至 $R{\rm ln}2$ 的 90%，支持在低温下 Co$^{2+}$ 离子呈有效自旋 1/2 态。在 2.3 K（低于 $T_{\rm C}$）处的中子衍射进一步确认具有长程共轨铁磁有序，Co$^{2+}$ 磁矩在 $ac$ 平面内对齐，有序磁矩大小约为 $\sim$ 2.6 $\mu\rm_{B}$。与其具有三角对称性的姐妹化合物比较，$\rm Na_2BaCo(VO_4)_2$ 具有共轨铁磁结构，最近发现的自旋超导体候选体 $\rm Na_2BaCo(PO_4)_2$ 具有不同于常规的 Y 型反铁磁基底，表明 $T{\rm O_4}$ 四面体在调节交换相互作用和这些格拉赫氏结构化合物的磁性行为中发挥决定性作用。