探索三角Ising网络中的变磁性：基于ErGa2案例研究的更远邻相互作用见解

三角晶格上的经典Ising模型（下文称为I-3模型）在仅最近邻（NN）近似下虽然简单，但当加入更远相互作用时变得日益丰富和复杂。然而，迄今为止的研究并不详尽，也没有尝试估计产生具有大量磁化台阶的强变磁性的参数范围有多现实。在本研究中，我们确定了一个候选材料ErGa2，已知该材料具有一个强磁化台阶，尽管不能排除上下存在一些窄台阶。已确定（我们也可以通过计算确认）其易轴垂直于三角Er平面，具有强各向异性和大磁矩9.5 μB，使其成为经典I-3模型的完美实现。在分析的第一部分，我们展示了包含最多第三近邻的I-3模型，参数范围J2和J3（此部分J1设为1），在某些情况下添加一个相当小的J4以揭示与其他简并的新相。毫不奇怪，当所有相互作用为反铁磁（AF）时，相图最为丰富。随后，我们提出了一个更现实的情况，受RKKY和我们对ErGa2的计算启发，其中J1, J2 > 0（反铁磁）且J3, J4 < 0（铁磁）。最后，我们报告了ErGa2中J1-4的第一性原理计算，并将计算值对应区域的相图与实验进行了比较。