准二维半导体铁磁体 CrGeTe$_3$ 的临界行为

通过块体直流磁化在顺磁到铁磁相变附近研究了单晶半导体铁磁体 CrGeTe$_3$ 的临界性质。利用 Kouvel-Fisher 方法得到临界指数 $\beta = 0.200\pm0.003$（临界温度 $T_c = 62.65\pm0.07$ K）和 $\gamma = 1.28\pm0.03$（ $T_c = 62.75\pm0.06$ K），而通过临界等温线分析在 $T_c = 62.7$ K 处得到 $\delta = 7.96\pm0.01$。这些临界指数服从 Widom 标度关系 $\delta = 1+\gamma/\beta$，表明所得值的自洽性。利用这些临界指数，临界温度上下方的等温线 $M(H)$ 曲线坍缩为两个独立的普适分支，服从单一标度方程 $m = f_\pm(h)$，其中 $m$ 和 $h$ 分别为重整化磁化强度和磁场。所确定的指数与基于重整化群方法对二维伊辛系统的计算结果吻合良好，该系统具有自旋间长程相互作用，其衰减形式为 $J(r)\approx r^{-(d+\sigma)}$，其中 $\sigma=1.52$。