两种平方-笼目反铁磁体的低温比热研究

我们研究了两种具有二维平方-笼目结构的反铁磁体的低温比热，即 KCu$_6$AlBiO$_4$(SO$_4$)$_5$Cl（KCu6）和 Na$_6$Cu$_7$BiO$_4$(PO$_4$)$_4$[Cl,(OH)]$_3$（NaCu7），其结构差异在于 NaCu7 中存在层间 Cu$^{2+}$ 离子。两种材料在低至 50 mK 时均未出现磁有序。在零场下，当温度接近 0 K 时，KCu6 的 $C/T$ 具有有限值。在磁场下，出现看似 $T^2$ 的依赖关系，且其系数随磁场逐渐受到抑制。对于 NaCu7，比热在零场及有场下均呈现 $T^2$ 依赖关系。KCu6 与 NaCu7 在高场下的二次系数之比与 Weiss 温度平方之比成反比，这表明这两种化合物在有场下具有相同的基态。我们的结果表明，NaCu7 中的层间 Cu$^{2+}$ 离子对其基态的确定作用可忽略。我们讨论了这些化合物中可能的量子自旋液体态，并基于我们的结果提出了进一步的研究方向。