AB堆叠蜂窝双层中的受抑铁磁转变

在二维 (2D) 铁磁体中，各向异性对于 Mermin-Wagner 定理所规定的磁排序至关重要。最近发现的范德瓦尔斯铁磁体在很大程度上被认为具有单轴各向异性。另一方面，蜂窝晶格由于其二分晶胞，即使在反铁磁交换耦合的情况下也不受磁阻的影响。然而，经常被忽视的层间耦合可能会显着改变关键行为甚至基态。尤其是当层间交换各向异性与层内各向异性大小相近、符号相反时更是如此。当存在这种相互竞争的各向异性时，相变变得非常重要。

复旦大学的 Shiyuan Wang 及其同事以及中国人民大学的合作者利用扫描超导量子干涉器件显微镜 (sSQUID) 的高通量灵敏度研究铁磁蜂窝晶格从体积到二维极限的临界行为。他们探索了 ABC 堆叠的 CrBr 3的自旋相关性在零磁场下。在厚样品中，他们观察到尖峰和平台区域作为磁化率温度的函数，这是由于层内和层间各向异性之间的竞争。随着厚度的减少，尖峰和平台区域变宽并合并。这达到了双层的极限，其中波动范围与转变温度一样宽。这种行为不同于单层和散装。临界行为从体积到二维的演变表明，各向异性之间的竞争在降维中被放大了。

他们的观察表明 AB 堆叠双层 CrBr 3中的铁磁相变受阻。它展示了基于 sSQUID 的电感测量法具有研究二维材料中的自旋受挫的潜力。

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