准一维KMn6Bi5中的自旋与电荷密度波
强关联电子
2022-12-07 v1 材料科学
超导电性
摘要
AMn6Bi5材料（A = Na、K、Rb和Cs）由独特的Mn团簇链构成，随着其反铁磁（AFM）序在高压下被抑制，成为一类新超导体。本文中，我们通过单晶中子衍射报道了KMn6Bi5中Mn原子的横向非公度自旋密度波（SDWs），其传播方向沿链轴，并作为基态。该SDWs对五边形中Mn原子的精炼振幅约为2.46玻尔磁子，对五边形之间中心的Mn原子约为0.29玻尔磁子且标准偏差较大。AFM主导五边形内最近邻Mn-Mn相互作用以及五边形外（沿传播波）的次近邻Mn-Mn相互作用。SDWs表现出局域与巡游双重特征，可能由局域磁交换与传导电子的协同相互作用形成。温度依赖的X射线粉末衍射表明，AFM转变期间存在显著的磁弹效应，尤其沿链方向。AFM转变以下的单晶X射线衍射揭示了源于沿链方向电荷密度波的卫星峰，其q矢量大小为SDW的两倍，指向二者间强烈的实空间耦合。我们的工作不仅揭示了KMn6Bi5中自旋、电荷、晶格与一维性之间引人入胜的相互作用以引发交织序，也为理解该新家族中超导电性机制提供了母体化合物磁结构的重要信息。
引用
@article{arxiv.2208.02456,
title = {Spin and charge density waves in the quasi-one-dimensional KMn6Bi5},
author = {Jin-Ke Bao and Huibo Cao and Matthew J. Krogstad and Keith M. Taddei and Chenfei Shi and Shixun Cao and Saul H. Lapidus and Sander van Smaalen and Duck Young Chung and Mercouri G. Kanatzidis and Stephan Rosenkranz and Omar Chmaissem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02456},
year = {2022}
}