Ca(Co,Ir)2As2晶体中的铁磁性团簇玻璃相
强关联电子
2020-07-15 v1
摘要
采用自熔体法生长了Ca[Co_(2-x)Ir_(x)]_(2-y)As2（0 <= x <= 0.35，0.10 <= y <= 0.14）单晶，并通过单晶X射线衍射（XRD）、能量色散X射线谱、随温度T、磁场H和时间t变化的磁化强度M与磁化率χ测量，以及热容Cp(H,T)测量进行了表征。XRD精修表明，所有Ir替代晶体均与母体CaCo_(2-y)As2化合物一样结晶为塌缩四方结构。在CaCo_(1.86)As2中Co被少量3.3%的Ir替代，使A型反铁磁（AFM）转变温度TN从52 K急剧降至23 K，并伴随Sommerfeld电子热容系数的显著增强。由χ(T>TN)数据的Curie-Weiss拟合所得的正Weiss温度表明，对所有x，主导磁相互作用均为铁磁性（FM）。根据Curie-Weiss拟合中有效磁矩与Weiss温度对x依赖关系的不连续性，推断在x = 0.14与x = 0.17之间存在磁相界。χ(T)数据还揭示了随x增大而强烈增强的FM涨落。x >= 0.17的磁基态为自旋玻璃，这由场冷与零场冷测量间χ(T)的滞回以及小场中M呈现拉伸指数时间依赖的弛豫所表明。该自旋玻璃的序中存在小的FM分量，因此推断其由小的FM团簇构成。x = 0.14时低温下Cp的对数T依赖性与显著FM量子涨落的存在一致。该组分靠近A型AFM相（含铁磁排列自旋层）与FM团簇玻璃相之间在x = 0.16处的T = 0边界。
引用
@article{arxiv.2004.10693,
title = {Ferromagnetic cluster-glass phase in Ca(Co,Ir)2As2 crystals},
author = {Santanu Pakhira and N. S. Sangeetha and V. Smetana and A. -V. Mudring and D. C. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10693},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 18 captioned figures, 6 tables, 68 references