中文

$\alpha$-RuCl$_3$ 样品厚度对结构和磁性特性的影响

材料科学 2026-01-05 v1

摘要

层状过渡金属三卤化物 α\alpha-RuCl3_3 近年来被广泛研究,作为近似 Kitaev 量子自旋液体的热门候选材料。在高品质样品中,一致地观察到从室温 C2/m 到低温 R3ˉ\bar{3} 的完整结构相变,并在约 7K 处出现单个磁性相变到抗磁有序。然而,磁性和物理特性已被证明严重依赖于样品大小和样品质量,小样品和受损样品表现出不完整的结构相变和多个磁性异常。尽管已广泛研究大型高品质样品,但对低品质或小样品大小特征的理解仍有限。本文通过磁性抗导率探测 α\alpha-RuCl3_3 单晶样品的结构和磁性相变,样品厚度通过谨慎的机械剥离加以控制。我们提出了一种无损的剥离晶体的方案,并成功实现到 30 μ\mum,样品质量随连续剥离而改善。在剥离后,10 K/12 K 处出现更高温度的磁性特征,无论是否诱导出样品损伤。我们将这些额外的磁性特征与 C2/m 结构在低温阶段的持续性相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.00210,
  title  = {Sample thickness dependence of structural and magnetic properties in $\alpha$-RuCl$_3$},
  author = {Paige Harford and Ezekiel Horsley and Subin Kim and Young-June Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00210},
  year   = {2026}
}