三角反铁磁体 Ba$_3$CoTa$_2$O$_9$ 中的双重相变

在此，我们报道了一种新的三角晶格反铁磁体 Ba$_3$CoTa$_2$O$_9$ 的合成与磁性质。由于晶体场与自旋轨道耦合的共同作用，Co$^{2+}$ 的有效自旋在低温下为 $J=1/2$。Ba$_3$CoTa$_2$O$_9$ 在零外加场下于 $T_{N1}\simeq0.70$~K 和 $T_{N2}\simeq0.57$~K 经历两次连续的磁相变，这是具有易轴磁各向异性的三角反铁磁体的典型特征。随着磁场增大，转变异常向低温移动，证实了这些转变的反铁磁本质。在更高磁场下，热容数据中的转变峰消失，让位于一个宽峰，这可归因于自旋能级塞曼分裂引起的肖特基异常。该化合物的 $H-T$ 相图显示出三个不同的相。我们讨论了这些相的可能本质。