两种基于Yb$^{3+}$的三角格子反磁性体的磁性和晶体电场研究

我们通过热力学测量随后进行晶体电场（CEF）计算，报告了两种Yb$^{3+}$基三角格子化合物 NaSrYb(BO$_3$)$_2$ 和 K$_3$YbSi$_2$O$_7$ 的低温磁性。磁化和比热数据以及CEF能级确认，基态由Yb$^{3+}$的低能级Kramers双极态构成，其有效自旋为1/2 ($J_{\rm eff} = 1/2$)。小的Curie-Weiss温度和磁各向同性比例的比例，证实了在$J_{\rm eff} = 1/2$自旋之间存在极弱的磁关联。两种化合物的晶体场参数均使用点电荷模型计算，并确定其CEF哈密顿量。利用CEF哈密顿量本征值的模拟，能够很好地再现实验测得的磁化率、磁各向同性和磁比热数据。基态与第一激发态双极态之间的较大能量分离表明，基态为一个$J_{\rm eff} = 1/2$的Kramers双极态，符合低温下实验发现的结果。