基于双钙钛矿的阻挫三角晶格反铁磁体 Ba2MnTeO6 中短程与长程磁序的发展
强关联电子
2021-03-30 v1
摘要
氧化物双钙钛矿中由 3d 元素与基于 sp 的重元素共同构成的八面体，产生了非常规磁有序及关联量子现象，对未来应用至关重要。本文通过实验与第一性原理研究，给出了 Ba2MnTeO6 的电子结构与磁相，其中自旋 S = 5/2 的 Mn^2+ 离子构成完美的三角晶格。磁化率显示出很大的居里-外斯温度 -152 K，表明自旋晶格中 Mn^2+ 磁矩间存在强反铁磁相互作用。磁化率与比热在 20 K 处揭示出一个相变，归因于存在可观的层间相互作用。在转变温度以下，比热数据表现出具有 1.4 K 能隙的反铁磁磁子激发。此外，μ子自旋弛豫揭示了有序态中静态内场的存在，并为 T > TN 时的短程自旋关联提供了有力证据。DFT+U 计算与自旋二聚体分析推断，海森堡相互作用主导了该钙钛矿中的层间与层内自旋阻挫。层间与层内交换相互作用强度相当（J1 = 4.6 K，J2 = 0.92 J1）。然而，由于经由线性路径 Mn-O-Te-O-Mn 的双交换相互作用，存在微弱的第最近邻铁磁层间相互作用（J3=-0.04 J1）。J2 与 J3 相互作用的共同效应稳定了该阻挫磁体中的三维长程磁有序。
引用
@article{arxiv.2012.11292,
title = {Development of short and long-range magnetic order in the double perovskite based frustrated triangular lattice antiferromagnet Ba2MnTeO6},
author = {J. Khatua and T. Arh and Shashi B. Mishra and H. Luetkens and A. Zorko and B. Sana and M. S. Ramachandra Rao and B. R. K. Nanda and P. Khuntia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11292},
year = {2021}
}