EuMg2Bi2单晶的磁性、热学与电输运性质
强关联电子
2020-07-01 v2 材料科学
摘要
三角晶系化合物 EuMg2Bi2 近来因其拓扑能带性质而受到讨论。这些性质与其磁性相互交织。本文给出了 EuMg2Bi2 单晶的磁性、热学与电输运性质的详细研究。EuMg2Bi2 中的 Eu{+2} 自旋-7/2 在温度 TN = 6.7 K 处表现出反铁磁（AFM）转变，如前所述。通过用分子场理论（MFT）分析 TN 以下的各向异性磁化率 chi 数据，推断 AFM 结构为 c 轴螺旋结构，其中六方 ab 平面层中的有序磁矩在 ab 面内铁磁排列，沿 c 轴的相邻磁矩面之间的转角约为 120 deg。磁热容在 TN 处表现出 lambda 反常，并有 TN 上下动态短程磁涨落的证据。磁熵的高 T 极限接近自旋-7/2 的理论值。面内电阻率 rho(T) 数据表明金属特性，并在 Tmin = 23 K 以下出现温和且对无序敏感的上升。零场中冷却至 TN 以下时 rho(T) 的异常快速下降，在磁场中被两步下降所取代。rho(T) 测量还揭示了在 TN 以下施加磁场中存在一个未知起源的附加转变，该转变在其他测量中未观察到，并可能与非公度到公度 AFM 转变相关。c 轴磁场 Hperp 对 TN 的依赖由场依赖的 chi(T)、Cp(T) 和 rho(T) 测量导出。发现该 TN(Hperp) 与 MFT 对 S = 7/2 的 c 轴螺旋的预测一致，并用于生成 Hperp-T 平面中的相图。
引用
@article{arxiv.2004.03753,
title = {Magnetic, thermal, and electronic-transport properties of EuMg2Bi2 single crystals},
author = {Santanu Pakhira and M. A. Tanatar and D. C. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03753},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 16 captioned figures, 3 tables, 67 references. New figure and text added