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GdNiSi3 与 TbNiSi3 的磁结构及磁弹耦合

强关联电子 2019-07-24 v1

摘要

金属间化合物系列 RRNiSi3_3RR 为稀土)展现出随 RR 演变的有趣磁性质,且其中部分化合物在施加磁场下出现变磁转变。必须确定微观磁结构以解释此类丰富行为。本文在零场下对 GdNiSi3_{3} 与 TbNiSi3_{3} 单晶进行了共振 X 射线磁衍射实验。其原始磁晶胞在奈尔温度 TNT_{N} = 22.2 K 与 33.2 K 以下分别匹配化学晶胞。确定两种化合物的磁结构相同(磁空间群 CmmmCmmm')。其特征是铁磁 {\it ac} 平面以反铁磁 +++-+- 模式堆叠,稀土磁矩沿 a\vec{a} 方向,这与先前报道的 YbNiSi3_3+++--+ 堆叠及磁矩沿 b\vec{b} 轴方向形成对比。这表明当 RR 从 Gd 和 Tb 变到 Yb 时,第二近邻 RR 平面间耦合常数发生符号反转。GdNiSi3_{3} 与 TbNiSi3_{3} 的长 {\it b} 晶格参数在冷却至 TNT_N 以下时呈现磁弹膨胀,表明 +++-+- 堆叠在晶格膨胀下得以稳定。由 RR 尺寸调谐、具有相似交换能的不同磁堆叠模式之间的竞争,导致了该系列中观测到的磁基态不稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.09830,
  title  = {Magnetic structure and magnetoelastic coupling of GdNiSi3 and TbNiSi3},
  author = {R. Tartaglia and F. R. Arantes and C. W. Galdino and D. Rigitano and U. F. Kaneko and M. A. Avila and E. Granado},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09830},
  year   = {2019}
}