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室温二维铁磁性Cr$_4$Te$_5$的磁晶各向异性与磁热效应研究

材料科学 2022-09-20 v1

摘要

我们通过磁化等温线的临界行为分析,对层状铁磁性Cr4_4Te5_5单晶的磁各向异性性质和磁热效应进行了深入研究。由修正的Arrott图确定了临界指数β\beta=0.485(3)、γ\gamma=1.202(5)、δ\delta=3.52(3),居里温度TC340.73(4)T_C \approx 340.73(4) K。我们观测到在3 K时存在大的磁晶各向异性Ku_u=330 kJ/m3m^3,并随温度升高逐渐减小。当磁场平行于ab\it{ab}面施加时,在近TCT_C处最大熵变-ΔSMmax\Delta S_{M}^{max}和相对制冷功率(RCP)分别为2.77 J/kgKJ/kg-K和88.29 J/kgJ/kg。在不同温度和磁场下测量的重标度-ΔSM(T,H)\Delta S_M (T, H)数据坍缩为单一普适曲线,证实了该体系的二级磁相变。根据重正化群理论分析,我们发现自旋耦合为3D Heisenberg型,{d:n}={3:3},长程交换相互作用按J(r)=r(d+σ)=r4.71J (r) = r^{-(d+\sigma)}= r^{-4.71}衰减。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.08477,
  title  = {Magnetocrystalline Anisotropy and Magnetocaloric Effect Studies on the Room-temperature 2D Ferromagnetic Cr$_4$Te$_5$},
  author = {Shubham Purwar and Susmita Changdar and Susanta Ghosh and S. Thirupathaiah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.08477},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 7 figures