The interplay between topological electronic structure and magnetism may result in intricate physics. In this work, we describe a case of rather peculiar coexistence or competition of several magnetic phases below a seemingly single antiferromagnetic transition in LnSbTe (Ln = Ho and Tb) topological semimetals, the magnetic members of the ZrSiS/PbFCl structure type (space group P4/nmm). Neutron diffraction experiments reveal a complex multi-step order below TN = 3.8 K (Ln = Ho) and TN = 6.4 K (Ln = Tb). Magnetic phases can be described using four propagation vectors: k1 = (1/2 0 0) and k2 = (1/2 0 1/4) at the base temperature of 1.7 K, which transform into incommensurate vectors k1' = (1/2 - d 0 0), k3 = (1/2 - d 0 1/2) at elevated temperatures in both compounds. Together with the refined models of magnetic structures, we present the group-theoretical analysis of the magnetic symmetry of the proposed solutions. These results prompt further investigations of the relation between the electronic structure of those semimetals and the determined antiferromagnetic ordering existing therein.
Emergence of competing magnetic interactions induced by Ge doping in the semiconductor FeGa3
FeGa $_3$是一种不寻常的金属间半导体,其电子性质的调谐呈现出有趣的磁响应。当掺杂Ge时,系统从抗磁到顺磁再到铁磁基态,这还不清楚。在这项工作中,我们进行了联合的理论和实验研究的FeGa $_{3-x}$ Ge $_x$使用密度泛函理论和磁化率测量。对于低的Ge浓度,我们观察到的本地化的一些Fe原子的时刻的形成,随着掺杂剂浓度的增加,一个更离域的磁性行为出现。磁配置强烈依赖于掺杂剂的分布,甚至导致在某些配置中出现反铁磁相互作用。
Disorder-driven competing magnetic interactions and glassy magnetic behavior in quaternary Heusler alloy FeRuMnGe
National Institute of Technology Andhra Pradesh(安得拉邦国立技术学院);Indian Institute of Technology Delhi(德里印度理工学院);Indian Institute of Technology Hyderabad(海德拉巴印度理工学院);UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Mumbai Centre, BARC Campus(UGC-DAE科学研究联盟孟买中心BARC校区);Indian Institute of Science Education and Research, Berhampur(贝赫拉姆普尔科学教育与研究印度学院)
Competing magnetic interactions in the antiferromagnetic topological insulator MnBi$_{2}$Te$_{4}$
反铁磁(AF)化合物MnBi $_{2}$ Te $_{4}$被认为是反铁磁(AF)拓扑绝缘体的第一个实现。在这里,我们报告的非弹性中子散射研究的磁相互作用的MnBi $_{2}$ Te $_{4}$,具有铁磁(FM)三角层AF层间耦合。的自旋波显示一个大的自旋间隙和成对交换相互作用的三角形层内的挫折,由于大的次近邻AF交换。挫折的程度表明接近各种磁相,可能包括skyrmion相,可以在化学调谐化合物或应用破磁场时访问。
Competing magnetic correlations across the ferromagnetic quantum critical point in the Kondo system CeTi$_{1-x}$V$_x$Ge$_3$: $^{51}$V NMR as a local probe
对CeTi $_{1-x}$ V $_x$ Ge $_3$进行了$^{51}$ V核磁共振(NMR)和磁化强度的研究,以探索从铁磁($x = 0.113$)到反铁磁近藤晶格态($x = 1$)的演化,重点关注在$x_c \approx 0.4$处可能出现的铁磁量子临界点(FMQCP).从核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1T$和Knight位移\textit{K}的温度依赖关系中发现,在$x=0.113$和$x=1$的临界浓度($x = 0.35, 0.405$)附近,量子临界自旋涨落伴随着弱的反铁磁自旋涨落和铁磁自旋涨落.因此,CeTi $_{1-x}$ V $_x$ Ge $_3$中的FMQCP本质上不是纯铁磁的。
CeNi 9 Ge 4具有显著的重费米子特性和非费米子液体行为,主要由单离子效应驱动。Ni被Cu取代导致RKKY耦合和Kondo相互作用的减少,伴随着晶场(CF)分裂的急剧变化。因此,在CeNi 9 Ge 4中观察到的准四重态基态在CeNi 8 CuGe 4中减少到两倍简并态。这导致了近藤晶格基态的有效自旋简并度的改变和反铁磁(AFM)有序的出现。为了更好地理解有效自旋简并度减少所产生的后果,我们逐步用Co取代Ni。因此,预计通过减少有效d-电子数来增加近藤和RKKY相互作用。因此,顺磁性费米液体基态应该出现。然而,我们的实验研究,揭示了原子力显微镜秩序已经为小Co浓度,这变得更加明显,随着Co含量x的增加。由此可见,有效自旋简并度的改变在该系统中起着至关重要的作用。
Magnetic Field Effect on Crossover Temperature from Non-Fermi Liquid to Fermi Liquid Behavior in f^2-Impurity Systems with Crystalline-Electric-Field Singlet State Competing with Kondo-Yosida Singlet State
Magnetism of Cu_6 Ge_6 O_{18}-x H_2 O (x = 0 ~ 6), a compound of the one-dimensional Heisenberg $S = 1/2$ model with competing antiferromagnetic interactions
我们测量了Cu $_6$ Ge $_6$ O $_{18}$ -xH $_2$ O($x = 0 \sim 6$)的磁化率.反铁磁(AF)转变温度($T_{\rm N}$)以上的磁化率同意与竞争AF相互作用的一维海森堡$S = 1/2$模型的磁化率。从最近邻和次最近邻AF交换相互作用之间的估计比率,自旋系统可能位于具有无隙和有隙磁激发的自旋系统之间的边界附近。$T_{\rm N}/T_{\rm max}$的值(其中$T_{\rm max}$是磁化率最大时的温度)显示出对$x$的独特依赖性。$x$依赖性可以定性地解释作为$x$的函数的相变和无序的影响考虑。
Emergent dynamical Kondo coherence and competing magnetic order in a correlated kagome flat-band metal CsCr6Sb6
ShanghaiTech University(上海科技大学);Fudan University(复旦大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所(北京凝聚态物理国家研究中心));University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Analytical Instrumentation Center, School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学分析测试中心);Shanghai Research Center for Quantum Sciences(上海量子科学研究与创新中心);ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics, ShanghaiTech University(上海科技大学拓扑物理实验室)
Competing exchange interactions on the verge of a metal-insulator transition in the two-dimensional spiral magnet Sr$_3$Fe$_2$O$_7$
我们报道了双层钙钛矿结构Sr $_3$ Fe $_2$ O $_7$的磁序和磁动力学的中子散射研究,该结构在340 K下表现出温度驱动的金属-绝缘体转变。我们表明,铁$^{4+}$矩采用非公度螺旋顺序低于$T_\text{N}=115$ K,并提供了一个全面的描述相应的自旋波激发。所观察到的磁序和激发谱可以很好地理解的有效自旋哈密顿与范围内的相互作用,以第三近邻对。结果表明,Sr $_3$ Fe $_2$ O $_7$中的螺旋磁性是铁磁双交换和反铁磁超交换相互作用的竞争结果,在金属-绝缘体相变附近,两种相互作用的强度变得相当.因此,它们证实了几十年的理论预测,并为强相关金属中的磁相关模型提供了坚实的实验基础。
Competing magnetic ground states and their coupling to the crystal lattice in CuFe2Ge2
识别和表征具有耦合和竞争相互作用的系统对于开发能够准确描述和预测凝聚态系统中涌现行为的物理模型至关重要。这项工作表明,金属化合物CuFe $_2$ Ge $_2$具有竞争的磁基态,这被证明是强耦合到晶格,很容易操纵使用温度和施加的磁场。随温度变化的磁化强度$M$测量结果表明,在228(1)\,K处出现类铁磁起始,在180\,K附近$M$出现宽的最大值。粉末中子衍射证实了在低于$T_{\textrm{N}}\approx$ 175“,K时的反铁磁有序,在低于$\approx$ 125”,K时观察到无公度自旋密度波.结合小的精细矩(0.5-1\,$μ_B$ /Fe),这提供了CuFe $_2$ Ge $_2$中巡游磁性的图片。中子衍射数据还揭示了两个磁相的共存,进一步突出了各种磁态的近简并性。这些结果表明,在CuFe $_2$ Ge $_2$的基态可以很容易地操纵的外力,使其掺杂,压力,和进一步的理论研究特别感兴趣。
Competing magnetic interactions in spin-1/2 square lattice: hidden order in Sr$_2$VO$_4$
随着温度的降低,Sr $_2$ VO $_4$经历了两个结构相变,四方晶系到正交晶系到四方晶系,没有长程磁序。最近的实验表明,只有在非常低的温度下,Sr $_{2}$ VO $_{4}$才可能进入一些未知的长程磁序相,但没有正交畸变。结合相对论性密度泛函理论和扩展的自旋1/2罗盘海森堡模型,我们发现了一个具有高度竞争交换作用的反铁磁单条纹基态,其中包含不可忽略的层间耦合,使系统处于XY和海森堡图之间的交叉点.最引人注目的是,我们发现了一个强大的两个网站的“自旋罗盘”交换各向异性,这是减轻由正交畸变引起的自旋条纹顺序。基于这些结果,我们讨论了隐藏的顺序相的起源和自旋液体在低温下的可能形成。