三元砷化合物BaCo 2As 2先前被提出接近量子临界点,其中长程铁磁(FM)顺序被量子涨落抑制。本文报道了Ir替代Co对Ba[Co(1-x)Ir(x)]_2As_2(0 <= x <= 0.25)单晶的磁性和热学性质的影响。这些化合物都以未塌陷的体心四元ThCr_2Si_2结构结晶,空间群为I_4/mmm。磁化率测量揭示了清晰的FM有序特征,x >= 0.11,居里温度TC = 13 K,几乎与成分无关。TC随x的小变化,在低场和低温度下磁化相对于场等温线的磁滞现象的出现,非常小的自发和回复磁化< 0.01 μ B/f.u.,和热磁不可逆性在低温区一起表明,FM响应来自短程FM有序的自旋团簇,如先前推断发生在Ca[Co{1-x}Ir{x}]{2-y} As 2。热容Cp(T)数据在TC附近没有表现出任何明显的特征,进一步表明FM排序是短程的和/或与巡回时刻相关。在顺磁温度范围25-300 K内的Cp(T)可以很好地用Sommerfeld电子贡献和Debye和Einstein晶格贡献的总和来描述,其中后者表明与晶体中的重Ba原子相关的低频光学模式的发生。
英文摘要:
The ternary-arsenide compound BaCo2As2 was previously proposed to be in proximity to a quantum-critical point where long-range ferromagnetic (FM) order is suppressed by quantum fluctuations. Here we report the effect of Ir substitution for Co on the magnetic and thermal properties of Ba[Co(1-x)Ir(x)]2As2 (0 <= x <= 0.25) single crystals. These compositions all crystallize in an uncollapsed body-centered-tetragonal ThCr2Si2 structure with space group I4/mmm. Magnetic susceptibility measurements reveal clear signatures of FM ordering for x >= 0.11 with a nearly composition-independent Curie temperature TC = 13 K. The small variation of TC with x, the occurrence of hysteresis in magnetization versus field isotherms at low field and temperature, very small spontaneous and remanent magnetizations < 0.01 muB/f.u., and thermomagnetic irreversibility in the low-temperature region together indicate that the FM response arises from short-range FM ordering of spin clusters as previously inferred to occur in Ca[Co{1-x}Ir{x}]{2-y}As2. Heat-capacity Cp(T) data do not exhibit any clear feature around TC, further indicating that the FM ordering is short-range and/or associated with itinerant moments. The Cp(T) in the paramagnetic temperature regime 25-300 K is well described by the sum of a Sommerfeld electronic contribution and Debye and Einstein lattice contributions where the latter suggests the occurrence of low-frequency optic modes associated with the heavy Ba atoms in the crystals.
Exceedingly Small Moment Itinerant Ferromagnetism of Single Crystalline La$_{5}$Co$_{2}$Ge$_{3}$
采用自助熔剂法生长了单斜晶系La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$单晶,并通过室温粉末X射线衍射、各向异性温度和场相关磁化强度、温度相关电阻率、比热和μ子自旋旋转对其进行了表征。La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$的居里温度($T_\mathrm{C}$)为3.8~K,磁化强度和$μSR$数据显示出明显的铁磁性特征,电阻率数据显示出明显的自旋无序散射损失和明显的比热异常。与La $_{5}$ Co $_{2}$ Ge $_{3}$相关的磁性是流动的,在$T_\mathrm {C}$处的熵变化为每摩尔Co 0.05 R ln 2,并且具有$\sim 0.1 μ_\mathrm B$ /Co的低场饱和磁矩,使其成为稀有的、流动的、小磁矩、低$T_\mathrm C$化合物。
Pressure-induced suppression of ferromagnetism in CePd$_2$P$_2$
相关电子材料Cepd $_2$ P $_2$在29 K下以ThCr $_2$ Si $_2$结构结晶并具有铁磁性。Lai等人[Phys. Rev. B 97,224406(2018)]发现了通过Ni取代Pd的化学压缩诱导铁磁量子临界点的证据。然而,化学取代引起的无序效应干扰了对可能的临界行为的简单分析。在目前的工作中,我们研究的温度-压力-磁场相图的单晶Cepd $_2$ P $_2$到25 GPa的电阻率,磁化率和X-射线衍射测量的组合。我们发现,铁磁性似乎在12 GPa附近被破坏,而晶体结构没有任何变化。
Crossover from meta-magnetic state to spin-glass behaviour upon Ti-substitution for Mn in CuMn2O4
采用固相反应法制备了CuMn_(2-x)Ti_xO_4(x = 0,0.25和0.50)四元畸变尖晶石,并对其进行了中子衍射、红外光谱、介电谱和磁化强度测量。中子衍射和FTIR光谱提供了有关相形成的信息。磁化率表明,在低于76 K时,样品呈现亚铁磁有序结构,当Ti取代Mn时,样品的亚磁态转变为自旋玻璃行为。此外,所有尖晶石的室温M(H)都可用弱铁磁性的Arrott图描述。此外,室温介电测量提供了由晶界效应主导的CuMn 2 O 4的电子性质,该晶界效应在Ti取代CuMn 2 O 4中的Mn时显著增加。
High-Temperature ferromagnetism from site-selective filling in (Fe,Ni)$_{6-δ}$GeTe$_2$
Yale University(耶鲁大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Lab(劳伦斯伯克利国家实验室);Cornell University(康奈尔大学);University of Southern California(南加州大学);Boston College(波士顿学院)
Suppression of ferromagnetism and influence of disorder in silicon-substituted CeRh6Ge4
本文报道了最近发现的量子临界铁磁体CeRh $_6$ Ge $_4$中的等电子化学取代的研究。在硅掺杂时,CeRh $_6$(Ge $_{1-x}$ Si $_x$)$_4$的铁磁有序温度被连续抑制,并且没有观察到超过$x_c$ $\approx$ 0.125的转变。观察到接近$x_c$的具有$C/T \propto$ log($T^*/T$)的非费米液体行为,表明存在强量子涨落,而在对母体化合物加压时观察到的$T$线性行为在电阻率中不存在,这似乎是由硅掺杂引起的无序的结果。我们的研究结果提供了证据的不寻常的铁磁量子临界CeRh $_6$ Ge $_4$中的无序所发挥的作用,并提供进一步的证据,了解这种行为的起源。
Non-collinear ferromagnetism in the Kondo lattice Ce$_5$CoGe$_2$
Zhejiang University(浙江大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);PSI Center for Neutron and Muon Sciences CNM(保罗谢尔研究所中子与缪子科学中心);Hubei Normal University(湖北师范大学);STFC, Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施委员会卢瑟福阿普尔顿实验室);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理高等研究院);Institute of Fundamental and Transdisciplinary Research, Zhejiang University(浙江大学基础与交叉研究学院);State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, Zhejiang University(浙江大学硅及先进半导体材料国家重点实验室)
Amorphous ferromagnetism and re-entrant magnetic glassiness in Sm$_{2}$Mo$_{2}$O$_{7}$: new insights into the electronic phase diagram of pyrochlore molybdates
本文讨论了Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$单晶的磁性。在文献中,一个传统的巡游铁磁态的钼$^{4+}$亚晶格低于$\sim 78$ K的报道。然而,我们的直流磁强计,μ子自旋谱($μ^{+}$ SR)和高次谐波交流磁化率的结果毫不含糊地证明在这个阶段的高度无序的条件下,尽管结晶和化学顺序。这种无序的磁性状态与非晶铁磁合金有几个共同的特征。Sm $_{2}$ Mo $_{2}$ O $_{7}$的这种情况是支持的临界指数,主要是由我们的直流磁化数据的标度分析推导和确认的其他技术的过高的值。此外,$μ^{+}$ SR在微观尺度上检测到显著的静态磁无序。同时,交流磁化率的三次谐波分量在$\sim 78$ K附近的临界发散导致该磁相的玻璃性质的额外证据。最后,纵向弛豫的$μ^{+}$自旋极化(也支持交流磁化率的结果)的证据再入玻璃的功能类似于非晶铁磁体。
Colossal low-field negative magnetoresistance in CaAl$_{2}$Si$_{2}$-type diluted magnetic semiconductors (Ba,K)(Cd,Mn)$_{2}$As$_{2}$
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
Incipient Ferromagnetism in Tb2Ge2O7: Application of Chemical Pressure to the Enigmatic Spin Liquid, Tb2Ti2O7
Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$中自旋液态的起源已经挑战了实验学家和理论家近20年。为了提高我们对Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的奇异磁性的理解,我们合成了一种化学压力类似物Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$。锗的替代导致晶格收缩和增强的交换相互作用。我们用比热、交流和直流磁化率以及极化中子散射测量表征了Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$的磁基态。类似于Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$,在Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$中直到20 mK不存在长程序。$-$的外斯温度为19.2(1)K,比Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$的外斯温度更低,支持了强反铁磁交换的观点。Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$的极化中子散射表明,在3.5 K时,该体系中类液体关联占主导地位。然而,低于1 K,液体的相关性让位于强烈的短程铁磁相关性与Tb-Tb最近邻距离相关的长度尺度。尽管有较强的反铁磁交换,Tb $_2$ Ge $_2$ O $_7$的基态具有铁磁特性,与Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$中观察到的压力诱导反铁磁有序形成鲜明对比。
Effects of Crystalline Electronic Field and Onsite Interorbital Interaction in Yb-based Quasicrystal and Approximant Crystal
为了深入了解最近在准晶体Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$和近似晶体(AC)Yb $_{14}$ Al $_{35}$ Au $_{51}$中发现的一种新的量子临界现象,我们讨论了在AC中Yb处的晶体电场(CEF)的性质,并表明由于Al/Au混合位的存在,在每个Yb位上会出现不均匀的CEF能级.然后通过在Yb的4f和5d轨道之间引入库仑排斥,构造了AC上电子态的极小模型。基态的数值计算表明,Yb价态的晶格常数依赖性很好地解释了最近通过在准晶和AC中Al和Au元素的系统替代所做的测量,其中准晶Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$正好位于Yb价态开始剧烈变化的点处。我们的计算令人信服地表明,这确实是证据,该材料是位于量子临界点的Yb-价跃迁。
Magnetism and superconductivity in single crystals $Eu_{1-x}Sr_xFe_{2-y}Co_{y}As_2$
系统地研究了$Eu_{1-x}Sr_xFe_{2-y}$ Co $_{y}As_2$单晶的输运性质。Co掺杂抑制了自旋密度波(SDW)有序化,诱导了超导转变,但由于$Eu^{2+}$自旋的反铁磁有序化导致了电阻率的再进入,表明反铁磁(AFM)与超导之间存在竞争.由于磁场诱导了$Eu^{2+}$自旋从反铁磁性到铁磁性的变磁转变,因此外磁场(H)可以完全抑制电阻率重入。用非磁性Sr $^{2+}$部分取代Eu $^{2+}$,完全破坏$Eu^{2+}$自旋的AFM有序性,显示出无电阻率重入的超导性。这些结果表明,铁基高$T_c$超导体的反铁磁性破坏了超导性,而铁磁性与超导性可以共存。