三角晶格磁体 Li2MnTeO6 中的隐藏磁序
材料科学
2020-10-13 v1
摘要
锰碲酸盐 Li2MnTeO6 由 Mn4+ (d3, S = 3/2) 离子构成三角自旋晶格。该化合物的磁性质通过若干实验技术表征，包括磁化率、比热、介电常数、电子自旋共振（ESR）、核磁共振（NMR）和中子粉末衍射（NPD）测量，以及密度泛函计算（DFT）。磁化率 chi(T) 表现出非常不寻常的行为。它在高温下由居里-外斯定律描述，居里-外斯温度 Theta = -74 K，在低磁场下未显示出指示长程磁有序的明显异常。然而在高磁场下，chi(T) 的特征改变，在约 9 K 处显示出一个极大值。该 chi(T) 极大值反映了反铁磁序的出现，这一点由比热测量所证实——后者即使在零磁场下也在 TN 约 8.5 K 处表现出清晰的 λ 型异常——并由 7Li NMR 和介电常数测量所证实。由 1.6 K 下的中子粉末衍射测量确定的 Li2MnTeO6 磁结构由传播矢量 k = (1/3, 1/3, 0) 的 120 度非共线自旋结构描述。与这一发现一致，通过密度泛函计算对 Li2MnTeO6 评估的自旋交换相互作用由每个三角自旋晶格内的最近邻反铁磁交换主导。该自旋晶格具有强自旋阻挫，f = |Theta|/TN 约 8，并在 TN 以上的宽温度范围内表现出二维磁特性。
引用
@article{arxiv.2010.05568,
title = {Hidden Magnetic Order in Triangular-Lattice Magnet Li2MnTeO6},
author = {E. A. Zvereva and G. V. Raganyan and T. M. Vasilchikova and V. B. Nalbandyan and D. A. Gafurov and E. L. Vavilova and K. V. Zakharov and H. -J. Koo and V. Yu. Pomjakushin and A. E. Susloparova and A. I. Kurbakov and A. N. Vasiliev and M. -H. Whangbo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05568},
year = {2020}
}