平面反铁磁体 Ba$_4$Ir$_3$O$_{10}$ 中的结构与磁转变

我们结合共振 X 射线散射、磁强计和热力学技术，报道了单斜化合物钡铱氧化物 Ba$_4$Ir$_3$O$_{10}$ 的结构与磁基态性质。磁化率于 $T_{\text{N}}$ $\approx$ 25K 处呈现显著反铁磁转变，于 $T_{\text{S}}$ $\approx$ 142K 处有较弱异常，且所有温度下均有强磁各向异性。共振弹性 X 射线散射实验揭示了 $T_{\text{S}}$ 处的二阶结构相变与 $T_{\text{N}}$ 处的磁转变。结构与磁超晶格峰均在 $L$ = 半整数处观测到。$T_{\text{S}}$ 处的磁化异常意味着磁弹性耦合的存在，这很可能促成了对称性降低。$T_{\text{S}}$ 之上观测到平均场临界散射。基于所测磁超晶格峰强度讨论了反铁磁基态的磁结构。我们的研究不仅为理解 Ba$_4$Ir$_3$O$_{10}$ 中交织的结构与磁性质提供了必要信息，也突出了探索具八面体三聚体新颖基态所需的关键因素。