具有晶体堆垛无序的层状自旋-3/2枫叶晶格反铁磁体Na2Mn3O7中的二维短程自旋-自旋关联
强关联电子
2023-02-21 v1
摘要
我们通过全面的中子衍射研究，报告了具有几何阻挫的层状自旋-3/2枫叶晶格（MLL）反铁磁体Na2Mn3O7的磁结构性质、微观自旋-自旋关联及其对底层晶体结构的依赖性。X射线和中子衍射的晶体结构研究表明，MLL层（由Mn3O72-单元构成）被非磁性Na层很好地隔开。研究还得出结论，存在堆垛层错（磁性MLL层的面内滑动）以及Mn4+的MLL中的畸变。温度依赖的磁化率、热容和中子衍射数据表明，在约100 K以下存在短程反铁磁（AFM）有序，而在低至1.5 K时仍未出现长程磁有序。通过逆向蒙特卡洛方法对弥散磁中子散射图样的分析揭示了MLL层内的二维自旋-自旋关联。此外，我们通过改变合成条件，建立了短程磁有序的关联长度与堆垛层错之间的关系。因此，本研究探索了晶体结构和自旋结构的微观图像及其关联，从而为MLL反铁磁体中的磁有序提供了实验见解。此外，我们概述了通过三角晶格的晶体工程形成包括MLL在内的几种具有三角形单元的二维阻挫晶格几何结构，以及它们在稳定多种新颖手性自旋态中的作用，这为研究新颖手性自旋态打开了大门。
引用
@article{arxiv.2302.09416,
title = {Two-dimensional short-range spin-spin correlations in the layered spin-3/2 maple leaf lattice antiferromagnet Na2Mn3O7 with crystal stacking disorder},
author = {B. Saha and A. K. Bera and S. M. Yusuf and A. Hoser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.09416},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 10 figures, 1 table