受扰三角晶格磁体 NaGdS_2 中的磁各向异性与偶极相互作用
强关联电子
2025-12-12 v1
摘要
在本综合性研究中，我们提出了对 NaGdS_2 单晶和多晶样品进行的体积测量（磁化、比热、交变磁化率、热膨胀和磁致伸缩）结合局部方法（核磁共挱（^23Na NMR）和电子自旋共振（ESR））以及模拟（McPhase）的实验结果。稀土德拉福斯特 NaGdS_2 是一种三角晶格磁体，具有 S = 7/2 的自旋-only Gd^3+ 磁矩，并抑制了单向各向异性。在我们的研究中，我们估计 NaGdS_2 具有约 52mK 的弱抗菌交换作用（J_H/k_B），且最低温度下均未发现长程磁有序信号。然而，在 180 mK 以下的交变磁化率和热膨胀中发现短程磁有序迹象。我们的结果表明，Heisenberg 型和偶极交换相互作用存在相互作用。由于 Gd^3+ 离子的大磁矩，人们期望 NaGdS_2 中偶极耦合具有强大的影响，与相关的 NaYbS_2 不同。ESR 和 ^23Na NMR 测量结果确实表明，形成了短程铁磁相关。NaGdS_2 似乎是一个罕见的体系，在 Heisenberg 和偶极相互作用之间的竞争作用下抑制了磁有序。
引用
@article{arxiv.2512.10714,
title = {Magnetic anisotropy and dipolar interactions in the frustrated triangular-lattice magnet NaGdS_2},
author = {J. Grumbach and E. Häußler and S. Luther and J. Sichelschmidt and K. M. Ranjith and T. Herrmannsdörfer and M. Rotter and S. Granovsky and H. Kühne and M. Uhlarz and J. Wosnitza and H. -H. Klauß and M. Baenitz and T. Doert and M. Doerr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10714},
year = {2025}
}