单晶 HoNi$_2$B$_2$C 在 T\approx 1.9 K 下的变磁转变力矩磁强计研究

利用 Quantum Design 力矩磁强计，在 T\approx 1.9 K 下研究了单晶稀土镍硼碳化物 HoNi$_2$B$_2$C 中的变磁转变。该化合物具有高度各向异性，在低温下存在多种变磁态，包括反铁磁态、亚铁磁态、非共线态和类铁磁态（饱和顺磁态）。转变的临界场强烈依赖于外加磁场与易轴 [110] 之间的夹角 $\theta$。我们在改变磁场角方向（平行于四方底面 $ab$ 平面）以及固定角度改变磁场的宽角范围内，测量了沿 c 轴的力矩。在非共线相区域观察到了两个新的相界，并精确确定了该相中的磁化方向。在低场下，观察到反铁磁相为多畴结构。在非常接近硬轴 [100] 的角度范围内（$-6^{\circ} \lesssim\phi \lesssim 6^{\circ}$，其中 $\phi$ 为磁场与硬轴之间的夹角），发现磁行为呈现“受挫”特征，表现为具有不同磁化方向的混合相。