Sb 取代 MnBi2Te4 中磁相互作用的演化

Mn(Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_4$ 系列被认为从 x = 0 的反铁磁（AF）拓扑绝缘体跨越到 x = 1 的平庸 AF 绝缘体。在此我们报道了该系列中磁相互作用的中子衍射和非弹性中子散射研究。所测量的所有化合物都具有铁磁（FM）三角层，并且我们发现对于我们的样品，层间耦合在 x = 1 附近从 AF 交叉到 FM。x = 0 处的大自旋能隙迅速关闭，且三角层内的平均 FM 交换相互作用随 Sb 取代而增加。与之前对 MnBi$_2$Te$_4$ 的研究类似，我们发现严重的谱展宽，其随成分系列急剧增加。除展宽外，我们在 MnSb$_2$Te$_4$ 中观察到额外的尖锐磁激发，基于最近关于 Mn 和 Sb 子晶格间反位无序的报道，这可能表明局域磁模的发展。结果表明，取代无序和反位无序都对 Mn(Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_4$ 的磁性有显著贡献。