混合蜂窝-三角晶格系统中的外禀磁场诱导自旋超结构

通过磁化率、热容和中子散射测量研究了混合蜂窝三角晶格系统 K$_{2}$Mn$_{3}$(VO$_{4}$)$_{2}$CO$_{3}$ 的温度-磁场相图。结果表明三角磁层和蜂窝磁层经历顺序磁有序，并表现为近乎独立的磁子晶格。蜂窝子晶格在约 85 K 以 Ne\'{e}l 型反铁磁结构有序，而三角子晶格在更低温度 3 K 和 2.2 K 处呈现两个连续有序态。三角子晶格的基态由平面‘Y’型磁结构构成，该结构从一个中间共线‘上-上-下’态浮现。施加平行于或垂直于 $c$ 轴的磁场诱导出奇异的有序相，其特征是三角层各种自旋堆叠序列产生双层、三层或四层磁超结构。观察到的超结构无法仅基于最近邻层间耦合的准经典理论框架解释，而指向由蜂窝子晶格中磁矩涨落介导的有效次近邻相互作用的存在。