Epitaxial CuMnSb 中抗亚磁正四方形多形共生

高分辨率透射电子显微镜和超导量子干涉仪磁计测量表明，结晶CuMnSb薄膜表现出两种磁相的共生，这两种磁相在纳米尺度上相互交织。占主导地位的 $\alpha$ 相为半 Heusler 立方晶体抗亚磁体，Néel 温度为62 K，为bulk CuMnSb的平衡结构。次要相为其铁磁四方形 $\beta$ 多形，Curie 温度约为100 K。第一性原理计算提供了对实验的一致解释，因为（i） $\beta$--CuMnSb 的总能量仅比 $\alpha$--CuMnSb 高0.12 eV 每公式单元，从而允许晶体稳定化此相，（ii） $\beta$--CuMnSb 的金属特性有利于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida铁磁耦合，（iii）计算得到的两种相中 Mn 离子有效Curie-Weil磁矩约为 $5.5~\mu_\mathrm{B}$，与测量值相当接近。计算表明，所有点天然缺陷的属性表明，最可能发生的是 $\mathrm{Mn}_\mathrm{Cu}$ 反位。它们影响epi层的磁性，但无法在CuMnSb中诱导铁磁有序。综合这些发现，凸显了一种实用的制造方法，使得共存的多形在一种宿主中提供互补功能的功能材料。