kagome阶梯化合物Co3V2O8中的复杂磁有序
强关联电子
2009-11-11 v1
摘要
Co3V2O8 (CVO) 具有几何受挫的磁性晶格，即 kagome 阶梯。其晶体结构由两个不等价的 Co 位点组成：由 Co(1) 横档位点连接的一维 Co(2) 脊位点链。中子粉末衍射已被用于解析该体系的基本磁性和晶体结构，而极化和非极化单晶衍射测量则揭示了多种不相称相，其间穿插着向相称相的锁定转变。CVO 最初在 11.3 K 时磁有序，进入一个不相称的、横向极化的自旋密度波态，波矢为 k=(0,delta,0)，其中 delta=0.55，自旋方向沿 a 轴。发现 delta 随温度降低单调减小，然后在 6.9<T<8.6 K 范围内锁定为 delta=0.5 的相称反铁磁结构。在 6.9 K 以下，磁结构再次变得不相称。Delta 随温度降低继续减小，并在一个狭窄的温度范围 (6.2<T<6.5 K) 内再次锁定在 delta=1/3。随后，系统在 Tc=6.2 K 经历一个强一级相变，转变为铁磁基态 (delta=0)。在 6.2 K 的铁磁转变温度附近观察到介电异常，表明 CVO 中存在显著的自旋-电荷耦合。基于群论分析和具有竞争交换相互作用的最小 Ising 模型的理论可以解释磁有序的基本特征。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0607533,
title = {Complex magnetic order in the kagome staircase compound Co3V2O8},
author = {Y. Chen and J. W. Lynn and Q. Huang and F. M. Woodward and T. Yildirim and G. Lawes and A. P. Ramirez and N. Rogado and R. J. Cava and A. Aharony and O. Entin-Wohlman and A. B. Harris},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607533},
year = {2009}
}