RuBr$_3$ 在压力下的磁性与非磁性多晶型

利用高压 X 射线衍射、磁测量和密度泛函能带结构计算，研究了蜂窝状 $\alpha$-RuBr$_3$ 的晶体结构和磁性随压力的演化。静水压缩将反铁磁性的 $\alpha$-RuBr$_3$ ($R\bar 3$) 转变为顺磁性的 $\alpha'$-RuBr$_3$ ($P\bar 1$)，其中短的 Ru-Ru 键导致磁性在 0 K 下高于 1.3 GPa 以及在 295 K 下高于 2.5 GPa 时坍塌。在此临界压力以下，$\alpha$-RuBr$_3$ 的奈尔温度以 1.8 K/GPa 的斜率增加。压力使 $\alpha$-RuBr$_3$ 远离 Kitaev 极限，而增强的第三近邻面内耦合和层间耦合导致共线锯齿形态的进一步稳定。$\alpha$- 和 $\alpha'$-RuBr$_3$ 在环境压力下均为亚稳态，但它们向热力学稳定的 $\beta$-多晶型的转变在室温下受到动力学阻碍。