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ESR团队在三角二聚体晶格反铁磁体研究中取得新进展

发布日期:2025-10-10    作者:     来源:     点击:

(通讯员 李正蓉)9月29日,《物理评论B》(Physical Review B)正式刊发了国家脉冲强磁场科学中心欧阳钟文教授课题组题为“Differences in magnetic properties between the triangular-dimer-lattice antiferromagnets Rb2Ni2(SeO3)and K2Co2(SeO3)3”(三角二聚体晶格反铁磁体Rb2Ni2(SeO3)3与K2Co2(SeO3)3的磁性差异)的研究论文。中心博士生李正蓉为论文第一作者,欧阳钟文教授、日本东北大学强磁场实验室H.Nojiri教授为论文共同通讯作者。

三角二聚体晶格反铁磁体是一类由磁性二聚体嵌入三角晶格而构成的新型量子磁体。该研究中,团队成功合成了新型三角二聚体Rb2Ni2(SeO3)3(自旋S=1),并研究了其在脉冲强磁场(45T)下的磁化行为。结果发现,Rb2Ni2(SeO3)3在5.8K发生长程反铁磁有序,并沿易轴c方向呈现出宽的1/3磁化平台及窄的1/2平台,表现出典型的易轴三角晶格反铁磁体特征。理论计算进一步表明,结构二聚体内的交换作用远弱于三角晶格层内交换。相比之下,同构Seff=1/2的K2Co2(SeO3)3在2K下仍无磁有序,但在c轴方向展现出清晰的1/3、1/2及2/3等多重磁化平台,呈现出典型的耦合二聚体反铁磁行为。因此,两种结构相似但自旋不同的化合物展现出截然不同的磁性与平台行为,揭示了二聚体与三角晶格之间竞争的复杂性。该研究为理解三角二聚体晶格反铁磁体中的量子效应提供了新的实验平台。

强磁场磁化曲线:a、b为Rb2Ni2(SeO3)3,c、d为K2Co2(SeO3)3

该研究工作得到了国家自然科学基金和日本东北大学金属材料研究所GIMRT项目的支持。

论文链接:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/6csj-22vw