CePd$_2$As$_2$中的伊辛型磁各向异性

我们通过磁学、热学和电输运研究考察了 CePd$_2$As$_2$ 的磁各向异性性质。X射线衍射确认了四方 ThCr$_2$Si$_2$ 型结构以及单晶的高品质。沿不同晶体学方向获得的磁化与磁化率数据显示出由巨大晶体电场(CEF)诱导的伊辛型磁晶各向异性，低温下具有大的 $c$ 轴磁矩和小的面内磁矩。基于磁化率数据的详细 CEF 分析表明，几乎纯粹的 $\langle\pm5/2 \rvert$ CEF 基态双重态，而主导的 $\langle\pm3/2 \rvert$ 和 $\langle\pm1/2 \rvert$ 双重态分别位于 290 K 和 330 K。在低温下，我们观察到在 $T_N=14.7$ K 处的单轴反铁磁(AFM)转变，晶体学 $c$ 方向为磁易轴。直至 $T_N$ 的磁熵增几乎达到 $R\ln2$，表明定域的 $4f$ 电子磁性，无显著 Kondo 型相互作用。在 $T_N$ 以下，沿 $c$ 轴施加磁场在 $\mu_0H_{c0}=0.95$ T 处诱导从 AFM 到场极化相的变磁转变，展现出如伊辛型反铁磁所预期的教科书式自旋翻转转变实例。