三角反铁磁绝缘体EuMn2As2经钾掺杂诱导的金属性行为
强关联电子
2016-12-13 v2 材料科学
摘要
我们报道了未掺杂的EuMn2As2以及K掺杂的Eu0.96K0.04Mn2As2和Eu0.93K0.07Mn2As2单晶（具有三角CaAl2Si2型结构）的磁化率\chi、等温磁化强度M、热容C_p和电阻率\rho随温度T和磁场H变化的测量。EuMn2As2具有绝缘基态，激活能为52 meV，并根据C_p(T)和\chi(T)数据在T_N1 = 15 K处表现出Eu+2自旋S=7/2的反铁磁（AFM）有序，可能在T_N2 = 5.0 K处存在自旋重取向转变。Mn+2 3d5自旋5/2根据所有三类测量在T_N = 142 K处表现出AFM有序。M(H)等温线和\chi(T)数据表明Eu的AFM结构既非共线也非共面。Mn自旋的AFM结构也不明确。在Eu0.96K0.04Mn2As2中用K替代4%的Eu足以诱导金属基态。发现金属晶体中Eu磁矩的AFM结构与未掺杂EuMn2As2相比在T和H依赖上均存在差异。对于金属性的Eu0.96K0.04Mn2As2和Eu0.93K0.07Mn2As2，发现了与Mn磁性相关的\rho的异常S形T依赖关系。从200 K冷却时，\rho表现出强烈的负曲率，在Mn的T_N ~ 150 K处达到最大正斜率，然后在T_N以下继续减小但更缓慢。这表明在Mn的T_N之上Mn自旋的动态短程AFM有序强烈抑制了电阻率，这与仅在反铁磁体的T_N以下冷却时观察到的常规的\rho下降相反。
引用
@article{arxiv.1606.03969,
title = {Metallic behavior induced by potassium doping of the trigonal antiferromagnetic insulator EuMn2As2},
author = {V. K. Anand and D. C. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03969},
year = {2016}
}
备注
21 pages, 22 figures, 4 Tables