压力诱导层状抗磁性材料 YbMn$_2$Sb$_2$ 的结构与磁性演化

压力下的电子态表现出非凡的自旋与电荷动力学，为揭示量子材料中的奇异相提供了强大的途径。本文报道 YbMn$_2$Sb$_2$ 在压力下的结构、磁性及电子演化。单晶 X 射线衍射揭示，近 3.5 GPa 时发生从三进制 $P\bar{3}m1$ 到单斜 $P2_1$/$m$ 相的压力诱导结构相变，该相在 10 GPa 仍稳定。磁化测量显示异常微弱的净磁矩，并在 400 K 无显现 Curie-Weiss 行为，暗示 Mn 磁矩偶对形成宏观上相互抵消的短程序，随后在冷却过程中演化为长程有序。温度依赖电阻显示在常压下呈半导体行为，约 119 K 有一个转变，而压力显著抑制电阻并出现金属样温度依赖性，稳定于 5 GPa 以上。该压力驱动的半导体-金属相变与我们的数值力学计算结果一致，确认在压缩下带隙关闭。应力下中子衍射识别出一种错位磁结构，显示偶对自旋之间呈反平行相关。这些结果表明，压力驱动的结构调谐与竞争交换相互作用如何在该低维磁性半导体中稳定非常规磁相。