混合反铁磁体系 Mn$_{1-x}$Fe$_{x}$PSe$_3$ 中的强各向异性

我们报道了 Mn$_{1-x}$Fe$_{x}$PSe$_3$ 的磁相图，它代表了两种反铁磁体系的随机磁体系统，具有混合自旋、混合自旋各向异性、混合最近邻磁相互作用以及各自反铁磁结构中混合的周期。我们制备了 Mn$_{1-x}$Fe$_{x}$PSe$_3$ 块体样品，并通过粉末 X 射线与中子衍射以及 X 射线荧光表征为纯相。磁有序态的性质与范围已利用粉末中子衍射、直流磁化率与热容确立。长程磁有序存在于 $x = 0.0$ 到 0.25（MnPSe$_3$ 型）以及 $x = 0.875$ 到 1（FePSe$_3$ 型）之间。在 $x = 0.25$ 到 0.875$之间确立了短程磁有序，同时存在 MnPSe$_3$型与 FePSe$_3$型纳米团簇。直流磁化测量中的不可逆性，以及由等温与热剩磁磁化测量表征的不可逆性，表明其与磁性纳米颗粒相似，其中未补偿表面自旋导致非零 TRM 与 IRM 响应，进一步证实了磁性纳米团簇或畴的存在。在类似的 Mn$_{1-x}$Fe$_x$PS$_3$中观察到的自旋玻璃态已被排除，而呈现两种有序类型的纳米团簇的形成源于异常高的各向异性值。配体对自旋轨道相互作用的贡献被认为是这些化合物中高$D$ 值的可能解释。