Low-temperature magnetic order rearrangement in the layered van der Waals compound MnPS3

范德瓦尔斯力 反铁磁性 凝聚态物理 挫折感 物理 相变 自旋(空气动力学) 磁化率 能量(信号处理) 经典XY模型 磁场 海森堡模型 伊辛模型 量子力学 热力学 分子
作者
Sayan Chaudhuri,C. N. Kuo,Y. Chen,Chin Shan Lue,Jiangxiazi Lin
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (9) 被引量:2
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.094416
摘要

To stabilize the long-range magnetic ordering in two-dimensional (2D) materials is a challenge from both fundamental and application points of view. It is difficult to be realized due to the delicate competition between thermal energy, magnetic exchange energy, and spin frustration. Here we study the temperature and field effects on the spin structure of two-dimensional van der Waals system ${\mathrm{MnPS}}_{3}$ using dc magnetic susceptibility and electron spin resonance (ESR) techniques. Clear development of three-step transitions was observed in the in-plane susceptibility. A low-temperature plateau from 78 to 38 K can be related to the Heisenberg antiferromagnetic (HAFM) ordering with spins pointing to the $z$ direction. Following, a sharp rising after the plateau suggests a transition into the $XY$ system. The rising slope slows down at 30 K indicating a transition into another phase, possibly a vortex-antivortex state. By fitting the temperature-dependent ESR parameters with the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) model in the range 100--300 K, we propose a spin 2D system with the vortex-antivortex structure below the HAFM transition. Susceptibility and ESR data show that the application of a high field along the $z$ direction destroys both the $XY$ phase and the BKT transition, reconciling to the scenario of a topological phase transition at zero field.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
水水完成签到 ,获得积分10
刚刚
丘比特应助lky1017采纳,获得10
刚刚
怡然沛儿完成签到,获得积分10
1秒前
852应助萱123采纳,获得10
2秒前
金木发布了新的文献求助10
3秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
3秒前
Orange应助Cliff0618采纳,获得10
3秒前
JYM发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
warmen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
warmen应助科研通管家采纳,获得50
6秒前
6秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
fifteen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
喜悦的木马关注了科研通微信公众号
7秒前
大方岩完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助oh采纳,获得10
9秒前
GLF完成签到 ,获得积分10
9秒前
Jasper应助梁晓玲采纳,获得10
9秒前
爱大美发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
香蕉觅云应助fogsea采纳,获得10
11秒前
11秒前
李健应助wwm采纳,获得10
11秒前
大鲨鱼完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
queen完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
奋斗的芳完成签到 ,获得积分10
14秒前
传奇3应助sbwsd采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6417995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8237465
关于积分的说明 17499617
捐赠科研通 5470759
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2890315
邀请新用户注册赠送积分活动 1867172
关于科研通互助平台的介绍 1704229