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弱阻挫二维范德瓦尔斯绝缘体CrPSe$_3$中的非公度反铁磁序

材料科学 2022-10-28 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子

摘要

尽管强磁阻挫会抑制磁序,但在弱阻挫系统中,磁序得以维持,但以复杂的形式出现,如摆线或自旋密度波。在此,我们报告了一种弱磁阻挫的二维范德瓦尔斯材料CrPSe3_3。多晶CrPSe3_3在优化的700^\circC温度下合成,以避免形成任何第二相(如Cr2_2Se3_3)。通过磁化率测量,反铁磁转变出现在TN126T_N\sim 126 K,具有较大的居里-外斯温度TCW371T_{\rm CW} \sim -371,表明CrPSe3_3中存在弱阻挫,阻挫因子f(TCW/TN)3f (|T_{\rm CW}|/T_N) \sim 3。显然,低温(低于120K)下的中子衍射测量揭示了具有传播矢量k=(0,0.04,0)k = (0, 0.04, 0)的长程非公度自旋密度波反铁磁序的形成。拉曼光谱测量证实,在所研究的温度范围内直至20K,C2/m对称性的单斜晶体结构得以保持。我们在二维(2D)磁性材料中发现的这种自旋密度波反铁磁序,此前未在MPX3_3家族中观察到,有望丰富二维极限下的磁学物理,从而为其在自旋电子学和量子器件中的实际应用开辟机会。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.15094,
  title  = {Incommensurate antiferromagnetic order in weakly frustrated two-dimensional van der Waals insulator CrPSe$_3$},
  author = {Baithi Mallesh and Ngoc Toan Dang and Tuan Anh Tran and Dinh Hoa Luong and Krishna P. Dhakal and Duhee Yoon and Anton V. Rutkauskas and Sergei E. Kichanov and Ivan Y. Zel and Jeongyoung Kim and Denis P. Kozlenko and Young Hee Lee and Dinh Loc Duong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15094},
  year   = {2022}
}

备注

23 pages, 4 figures, 2 tables