三角反铁磁性 $Cs_2CuCl_{4-x}Br_x$ 混合体系的磁相图

通过单晶中子衍射在最低温区与零磁场下建立了 $Cs_2CuCl_{4-x}Br_x$ 混合体系的新颖磁相图。依据 Cl/Br 浓度，该混合体系存在两种长程有序磁相。在富 Cl 浓度区间，有序磁态在 $Cs_2CuCl_3Br_1$ 的居里温度 $T_N = 0.51(1)K$ 以下出现，在 $Cs_2CuCl_{2.6}Br_{1.4}$ 的 $T_N = 0.24(2)K$ 以下出现。富 Br 浓度的 $Cs_2CuCl_{0.6}Br_{3.4}$ 在居里温度 $T_N = 0.63(1)K$ 以下出现位置与温度无关 $(0, 0.573(1), 0)$ 的磁有序。在富 Cl 与富 Br 浓度区间（两磁相）之间，存在一段 x 范围直至 $50mK$ 仍无磁有序。提出了关于不同区间中 $bc$-层磁交换路径的推测，其可依据 [CuX4] 四面体中优选的 Br 占位进行调控。对混合体系 $Cs_2CuCl_{4-x}Br_x$ 若干有序组分的交换耦合常数 J、J^' 的密度泛函理论（DFT）计算表明它们并非阻挫的。