研究人员首次揭示非海森堡型近似晶体的磁相图推动应用研究

AU-GA-TB 1/1 AC 的磁相图显示了T C、TN或T F(标记)的E/A依赖性。电影 、青色和深蓝色背景颜色分别代表旋转 AFM、旋转 FM 和自旋玻璃区域。旋转 AFM 和 FM 级对应的磁结构显示在顶部。

准晶体是金属间材料，引起了旨在推进凝聚态物理理解的研究人员的极大关注。与原子以有序重复模式排列的普通晶体不同，准晶体具有非重复有序的原子模式。它们独特的结构导致了许多奇特且有趣的特性，这对于自旋电子学和磁制冷的实际应用特别有用。

一种独特的准晶体变体，称为蔡型二十面体准晶体(i QC)及其立方近似晶体(AC)，显示出有趣的特性。其中包括长程铁磁(FM)和反铁磁(AFM)级，以及非常规量子临界现象等。通过精确的成分调整，这些材料还可以表现出老化、记忆和再生等有趣的特性，使其适合开发下一代磁存储设备。然而，尽管它们具有潜力，但这些材料的磁相图仍然很大程度上未被探索。

为了揭示更多信息，由东京理科大学 (TUS) 材料科学与技术系 Ryuji Tamura 教授领导的研究小组与 东北大学的研究人员合作，最近对磁化和粉末中子衍射 (PND) 实验进行了研究非Heisenberg Tsai型1/1金镓铽AC。

“首次揭示了非海森堡蔡型交流电的相图。这将促进磁制冷和自旋电子学的应用物理研究。 ”田村教授说道。

他们的研究结果发表在2023 年 12 月 19 日的《今日材料物理学》杂志上。

通过多次实验，研究人员绘制了第一个非海森堡蔡型交流电的综合磁相图，涵盖了广泛的每原子电子 ( e/a ) 比率(对于理解量子量子线的基本性质至关重要的参数) )。此外，使用粉末中子衍射 (PND) 进行的测量表明，存在e/a比为 1.72 的非共面旋转 AFM 级和e/a比为 1.80 的非共面旋转 FM 级。研究小组通过分析最近邻位点和次近邻位点之间磁矩的相对方向，进一步阐明了磁相互作用的铁磁和反铁磁相选择规则。

田村教授补充说，他们的发现为凝聚态物理学的未来打开了新的大门。“这些结果为非海森堡蔡型交流电中磁相互作用之间复杂的相互作用提供了重要的见解。它们不仅为理解非海森堡 AC 的有趣特性奠定了基础，也为理解尚未发现的非海森堡i QC 的有趣特性奠定了基础。”

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