二维蜂窝晶格 XXZ 型范德瓦耳斯反铁磁体 CoPS$_3$ 中的自旋波
材料科学
2020-12-04 v1 强关联电子
摘要
利用粉末非弹性中子散射测量了 CoPS 中的磁激发；CoPS 是一种二维范德瓦耳斯(vdW)反铁磁体，其蜂窝晶格上自旋为 。观测到清晰的色散自旋波，具有约 13 meV 的大自旋能隙。使用假设蜂窝层间无磁交换的各向异性单离子各向异性 型 Heisenberg 哈密顿量对磁子谱进行了拟合。最佳拟合参数显示，最近邻和第二近邻为铁磁交换 meV 和 meV，第三近邻为可观的反铁磁交换 meV，并具有强易轴各向异性 meV。只有在各向异性 型哈密顿量下才能较好地拟合，其中面外分量的交换相互作用比面内分量小，比值为 。此外，约 30 meV 处自旋轨道激子的缺失表明，CoPS 中的 Co 离子处于 态，而非自旋-轨道纠缠的 J_\rm{eff}=1/2 基态。我们的结果直接表明，CoPS 是二维 vdW 磁体中具有蜂窝晶格的 模型的实验实现。
引用
@article{arxiv.2007.11791,
title = {Spin-waves in 2D honeycomb lattice $XXZ$-type van der Waals antiferromagnet CoPS$_3$},
author = {Chaebin Kim and Jaehong Jeong and Takatsugu Masuda and Shinichiro Asai and Shinichi Itoh and Heung-Sik Kim and Andrew Wildes and Je-Geun Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.11791},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 5 figures