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Ln$_2$Ti$_9$Sb$_{11}$ (Ln:La-Nd) 金属中孤立自旋梯

强关联电子 2025-08-11 v1 材料科学

摘要

本文报道了一系列antimonides Ln2_2Ti9_9Sb11_{11} (Ln: La--Nd) 的发现与表征,这些化合物表现出良好孤立的n=2稀土自旋梯。我们讨论了新化合物的结构,特别关注磁性Ln自旋梯。Nd2_2Ti9_9Sb11_{11}和Ce2_2Ti9_9Sb11_{11}表现出抗磁相互作用和明确的双重态基态,而Pr2_2Ti9_9Sb11_{11}表现出弱磁性三重态基态。Nd2_2Ti9_9Sb11_{11}是一种劣金属,在300K时电阻率为0.1mΩ-cm,温度依赖性较弱。沿梯方向的热导率在40K时表现出显著的磁场依赖性,远高于磁有序温度1.1K。与含过渡金属自旋梯的化合物相比,稀土元素赋予 much lower 能量尺度,使这些化合物受外部刺激如磁场高度可调。稀土离子的多样化磁性及RKKY相互作用进一步贡献于实现广泛的丰富磁性基态的潜力,将这些材料置于无机方形自旋梯平台的稀有实例之中。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.05870,
  title  = {Isolated spin ladders in Ln$_2$Ti$_9$Sb$_{11}$ (Ln:La-Nd) metals},
  author = {Brenden R. Ortiz and Heda Zhang and Karolina Gornicka and Matthew S. Cook and Suchismita Sarker and Satoshi Okamoto and Jiaqiang Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05870},
  year   = {2025}
}