Ising 链$\alpha$-CoV$_2$O$_6$中的场致自旋结构相变与巨磁致伸缩

为理解准一维自旋链$\alpha$-CoV$_2$O$_6$中的场致自旋结构变化，我们研究了其磁化强度、比热（$C_p$）及相对样品长度变化（$\Delta L/L_0$）随温度和磁场的依赖关系；该材料在低于$T_N$$=$15 K 时发生反铁磁（AFM）相变。对$C_p$($T$) 的分析表明，尽管磁涨落在远高于$T_N$时依然存在，但在 20 K 以下实现了有效$S$$=$1/2 的 Ising 态。在 AFM 态下，$C_p$和线热膨胀系数（$\alpha$）表现出强烈的$H$依赖性。我们还观察到在 20 K 以下存在巨大的正磁致伸缩 [$\Delta L$($H$)/$L_0$]，且在高达 9 T 的范围内未显示出任何饱和趋势。随着磁场增加，由于场致一级亚铁磁/铁磁 - 顺磁相变，在$T_N$以下的$C_p$($T$) 和$\alpha$($T$) 中均出现尖锐且对称的峰。$T_N$以下巨大的磁致伸缩值表明$\alpha$-CoV$_2$O$_6$中存在强自旋 - 晶格耦合。