易平面范德华磁体CrCl$_3$中的短程磁序与多级相变

我们研究了准二维易平面范德华磁体$\rm CrCl_3$中自旋关联的演化和多级磁相变的性质。通过将机械剥离微米薄片上的宽带铁磁共振（FMR）光谱和DC SQUID磁强计与非局域动力学平均场理论（DFT+DMFT）计算相结合，我们分析了CrCl$_3$中的长程和短程磁序。实验上，SQUID和FMR测量证实了冷却时向自旋极化相的交叉以及随后进入反铁磁基态的转变，但在远高于磁有序温度的温度下显示出稳健的短程关联。理论上，我们证明了室温下高度稳定的局域磁矩的存在，由于宽的Mott带隙，其室温寿命$\tau$高达130-300 ps。在室温以下，面内关联长度$\xi$的快速增长标志着强短程磁序的形成，这与实验观察一致。我们还获得了层间交换相互作用的温度驱动交叉，该相互作用从高温下的正值（铁磁）变为低温有序相中的负值（反铁磁）。