正交伊辛-沙斯特里-萨瑟兰磁体中的部分极化有序状态

《Physical Review B》：Partially polarized order in the orthogonal Ising Shastry-Sutherland magnet

　　我们报告了对单晶BaNd2PdS5的全面研究，这是一种属于Shasty-Sutherland（SSL）晶格结构的反铁磁体。通过热力学和磁化测量发现，该材料在约3.6K的温度下发生反铁磁（AFM）转变。Nd3+离子的局域晶场效应导致强烈的、相互垂直的伊辛各向异性，从而将SSL晶格有效地分裂为两个相互垂直的子晶格。这种垂直的自旋排列通过明显的面内各向异性得以体现：沿着[100]和[110]方向的饱和磁化强度以及抑制反铁磁序的临界场强度相差约√2倍，这一结果与最小二子晶格模型的预测高度吻合。在[??∥[110]]方向上观察到的低温相图显示：在2.2T附近存在一个场诱导的量子临界点，并且该材料呈现出一种子晶格选择性的部分极化有序状态——此时受场作用的子晶格呈现极性，而另一个垂直子晶格仍保持反铁磁有序。综上所述，BaNd2PdS5为研究晶格与位点对称性如何制约受挫绝缘体中的集体磁性提供了理想平台，同时也为工程化调控子晶格选择性的量子临界现象提供了理论依据。