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受阻挫伊辛体系 CoCl$_{2}$-2SC(NH$_{2}$)$_{2}$ 中的部分无序反铁磁性与多铁行为

强关联电子 2016-03-23 v1 材料科学

摘要

我们研究了 CoCl2_2-2SC(NH2_2)2_2 中的部分无序反铁磁性,其中 a-b 平面六角层沿 c 轴交错而非堆叠。在施加磁场中形成稳健的 1/3 态,其中自旋被锁定,既不随温度变化也不随场变化。相反,在零场下出现部分反铁磁有序,其中存在自由自旋可产生居里型磁化率。我们报道了晶体结构以及比热、磁化强度和电极化在低至 TT = 50 mK 和高至 μ0H\mu_{0}H = 60 T 下的测量。Co2+^{2+} S=3/2S = 3/2 自旋具有类伊辛性质并形成扭曲六角层。伊辛能标与磁交换能标很好地分离,且两个能标都可通过测量获得,使我们能清晰地参数化它们。在横向场中,可在 2 T 观察到量子伊辛相变。最后我们发现磁交换伸缩引起电极化变化高达 3 μ\muC/m2^2,而单离子磁各向异性效应引起大得多的电极化变化 300 μ\muC/m2^2

关键词

引用

@article{arxiv.1508.03383,
  title  = {Partially disordered antiferromagnetism and multiferroic behavior in a frustrated Ising system, CoCl$_{2}$-2SC(NH$_{2}$)$_{2}$},
  author = {Eundeok Mun and Dagmar Franziska Weickert and Jaewook Kim and Brian L. Scott and Corneliu Miclea and Roman Movshovich and Jason Wilcox and Jamie Manson and Vivien S. Zapf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.03383},
  year   = {2016}
}