基于 Mn$^{2+}$ ($S=\frac{5}{2}$) 的二维三角纤维磁体 Ba$_{3}$MnTa$_{2}$O$_{9}$ 中的几何失调驱动的非常规磁性

已合成三配方氧化物 Ba$_{3}$MnTa$_{2}$O$_{9}$，并通过直流和交流磁化、比热、电子自旋共振(ESR)测量和密度泛函理论(DFT)计算来研究其磁性。Mn$^{2+}$ ($S$ = 5/2) 离子是该物质中唯一的磁性物种。这些 Mn$^{2+}$ 离子在晶体学 $ab$ 平面内构成准二维 三角网络。磁化和比热测量显示，尽管存在反磁性关联，但在 0.5 K 以下仍无长程磁性有序，这表明该物质存在几何失调。熵释放小于理论值 $Rln(6)$，进一步表明存在失调。首先性计算使用密度泛函理论(DFT)和原子自旋动力学(ASD)仿真进一步支持即使在低温下也无静态磁性有序，并识别准二维 磁性维度以及竞争磁相互作用作为这种非常规磁行为的根本原因。