枫叶晶格 Na2Mn3O7 中电化学诱导的反铁磁自旋链到受阻自旋玻璃态的切换
材料科学
2025-01-22 v2
摘要
我们报道了通过离子脱嵌对枫叶晶格（MLL）Na2Mn3O7 磁性的电化学调控，揭示了其从 S=3/2 MLL 结构的一维反铁磁（AFM）自旋链行为到受阻磁性自旋玻璃行为的切换。利用 Na 脱嵌，我们在原有的短程 AFM 体系中稳定了铁磁（FM）短程相互作用，在体系内产生了超出 MLL 几何受阻结构本身所诱导的磁受阻，从而导致自旋玻璃态。磁性与结构分析，结合密度泛函理论（DFT）计算，表明 Na2Mn3O7 中 AFM 与 FM 构型近乎简并，说明脱嵌引入的晶格畸变与无序是受阻磁性的成因。我们的发现为研究低维磁性、自旋玻璃行为及在自旋电子学与计算技术中的潜在应用提供了新平台。本研究是 MLL 材料中诱导自旋玻璃态的首次观测，也是电化学诱导自旋玻璃态的罕见实例，凸显了离子嵌入在调控磁相互作用中的关键作用。
引用
@article{arxiv.2301.10399,
title = {Electrochemically induced switching from antiferromagnetic spin-chain to frustrated spin-glass state in maple-leaf lattice Na2Mn3O7},
author = {Corson Chao and Shivani Srivastava and Ming Lei and Bachu Sravan Kumar and Varun Kamboj and Hari Ramachandran and Zhelong Jiang and Anirudh Adavi and Kevin H. Stone and Mark Asta and Lilia S. Xie and Iwnetim I. Abate},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10399},
year = {2025}
}
备注
31 pages, 7 Main Figures 5 SI Figure