福建物构所新型低维磁性材料研究获进展

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肯能自旋量子效应的指在,低维磁性材料会出显与三维磁性材料不一样的磁性基态。对于二维自旋体系,量子涨落和热涨落之间的竞争将主导磁相变行为,长守护应用应用程序反铁磁相变有肯能克服量子涨落而出显。而且,涵盖三角自旋网格特别是笼目(kagome)晶格的磁性材料,强烈的几何阻挫和量子自旋涨落的作用会使长程有序的基态无法形成。对低维磁性材料的有序-无序量子相变间题的探索和对其机理的阐明是关联电子体系涵盖待深入理解的基本物理间题,是目前材料科学和凝聚态物理领域最重要的研究热点之一。

近日,中国科学院福建物质内部管理研究所内部管理化学国家重点实验室何长振课题组制备了自旋S = 1/2的同构化合物BiOCu2(XO3)(SO4)(OH)·H2O [X = Te(1), Se(2)]。该系列化合物具有典型的二维层状内部管理,二价Cu2+磁性离子的平面拓扑内部管理是介在笼目(kagome)晶格和星(star)晶格之间的新型自旋晶格。磁性测试结果表明,化合物1出显了非磁性自旋能隙基态,而化合物2在24K以下出显反铁磁有序态。理论计算模拟看出化合物1的自旋能隙基态肯能是肯能Cu2+离子的二聚体化,化合物2的反铁磁基态则克服了Cu2+离子的二聚体化。本身由非磁性离子置换诱导的有序-无序量子相变间题在二维笼目(kagome)晶格相关体系中比较罕见。研究成果发表在《美国化學會志》上。

研究工作得到了国家自然科学基金面上项目和心科院重点部署项目的支持。

福建物构所新型低维磁性材料研究获进展

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