高熵反磁性体系中出现无序自旋取向的远距离磁有序别

磁性系统中的无序现象通常会抑制长程有序结构，促使短程状态的形成，如自旋玻璃态和磁性簇 clusters。这种现象在高熵材料中尤为突出，这类材料以局部磁实体和交换相互作用的随机分布为特征。然而，在极少数情况下，长程磁序仍可在高熵体系中维持，而其微观特征及其背后的机制却鲜有了解，尤其是各个元素磁性行为的表现。本文结合中子衍射和共挨软 X 射线散射，对一种高熵六方格子范德华力材料 (Mn1/4Fe1/4Co1/4Ni1/4)PS3 的磁有序进行了元素特异的研究。尽管原子构型高度无序，仍观察到 72 K 以下的远距离之字形反磁性有序，其中四种过渡金属元素均参与了统一的相变。然而，各元素自旋的取向存在差异，归因于单向各向异性与交换相互作用之间的竞争。我们的发现展示了一种新型的、具有无序自旋取向的远距离磁序形式，这种有序由高熵磁体中不同磁性元素协同稳定，为理解复杂磁体系统提供了新的范式。