霍B4中的自发晶格畸变与晶体场效应
强关联电子
2026-04-08 v2
摘要
霍B4 作为四方晶结构（空间群 P4/mbm）晶体，霍原子实现了Shastry-Sutherland 晶格。其在 TN1 = 7.1 K 时发生抗磁有序，并在 TN2 = 5.7 K 时进一步发生磁相转变。复杂的磁结构归因于磁序参数与四极序参数之间的竞争，具有显著的磁弹性耦合。本文通过低温粉末 X 射线衍射和超声速度测量，结合晶体场（CEF）计算，研究了霍B4晶格在抗磁相变中的响应。在TN2以下，晶体结构的变化为单斜结构（空间群 P21/b），作为四极有序的宏观表现。在300至3.5 K之间，总畸变幅度为0.46 Å，相对体积变化为 。该结构相变与在TN2附近观察到的模量 巨大软化（由于铁四极有序）相容。TN1以下开发的晶格不稳定性在X射线和超声数据中均有一致体现。CEF分析表明，霍^{3+}离子在该系统中呈现准退化基态。
引用
@article{arxiv.2510.01075,
title = {Spontaneous lattice distortion and crystal field effects in HoB4},
author = {S. Goswami and D. I. Gorbunov and D. Kriegner and I. Ishii and C. A. Correa and T. Suzuki and D. Brunt and G. Balakrishnan and S. Zherlitsyn and J. Wosnitza and O. A. Petrenko and M. S. Henriques},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01075},
year = {2026}
}