Na$_2$SrCo(PO$_4$)$_2$ 中三角自旋-$\frac{1}{2}$ 晶格的形变

报道了三角量子自旋液体候选材料 Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$ 的化学同族物 Na$_2$SrCo(PO$_4$)$_2$ 的晶体结构与热力学性质。通过单晶 X 射线衍射与高分辨同步辐射 X 射线粉末衍射，发现该化合物在室温下结晶于单斜空间群 $P2_1/a$，不同于三方晶系的 Na$_2$BaCo(PO$_4$)$_2$。在 650 K 以上，Na$_2$SrCo(PO$_4$)$_2$ 的对称性变为 $C2/m$，而在约 1025 K 时观察到向三方对称性的进一步转变。单斜对称性导致 CoO$_6$ 八面体在此结构类型中普遍存在的三方畸变之外出现微小形变，并造成相较于 Ba 化合物（$g_{\text{z}}/g_{\text{xy}} = 1.1$，$J_{\text{z}}/J_{\text{xy}} = 1.5$）更强的 $g$ 张量各向异性（$g_{\text{z}}/g_{\text{xy}} = 1.6$）以及增大的 XXZ 各向异性（$J_{\text{z}}/J_{\text{xy}} = 2.1$），而平均耦合强度 $J_{\text{av}}/k_{\text{B}}=(2J_{\text{xy}}+J_{\text{z}})/3k_\text{B}\simeq 1.3\,\text{K}$ 保持不变。奈尔温度从 140 mK（Ba）升至 600 mK（Sr），并出现 $0.066(4)\mu_{\text{B}}/\text{f.u.}$ 的未补偿面内磁矩。我们表明三角反铁磁体的有序温度可由其结构畸变有效控制。