SrMnSb$_2$ 的晶体生长、微观结构与物理性质

我们报道了采用自熔剂法生长的 SrMnSb$_2$ 单晶的晶体与磁结构、磁性和输运性质。磁化率测量揭示在 $T_{\rm N} = 295(3)$ K 处存在反铁磁（AFM）转变。在 $T_{\rm N}$ 以上，磁化率略有增加并在 $T \sim 420$ K 处形成宽峰，这是二维磁系统的典型特征。单晶的中子衍射测量确认了先前报道的 $T_{\rm N}$ 以下 C 型 AFM 结构。在 SrMnSb$_2$ 单晶中观察到 de Haas-van Alphen（dHvA）和 Shubnikov-de Haas（SdH）效应。通过傅里叶变换对振荡分量进行分析表明，两种不同技术得到的显著频率在误差范围内实际上相同，与样品尺寸或饱和磁矩无关。透射电子显微镜（TEM）揭示了晶体中堆垛缺陷的存在，其源于 Sb 原子层的水平位移，表明晶体中可能存在 Sb 空位的有序化。磁化率测量中温度升高导致在 $T \sim {570}$ K 处形成强峰，在磁场下冷却时磁化率在 $T_{\rm C} \sim 580$ K 处显示铁磁转变。压碎单晶的中子粉末衍射不支持 $T_{\rm N}$ 以上的 FM 相。此外，单晶在 Mn 的 $L_{2,3}$ 边的 X 射线磁圆二色性（XMCD）测量显示出由外加磁场引起的 AFM 矩诱导倾斜所产生的信号。所有证据强烈表明，单晶表面在 500 K 以上发生化学转变，同时产生微量的铁磁杂质相。