【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院強(qiáng)磁場(chǎng)中心韓玉巖與安徽大學(xué)闞緒材、高文帥合作，依托穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置(SHMFF)物性測(cè)試系統(tǒng)，在EuAgSb單晶的物性研究方面取得了新進(jìn)展。該成果在Journal of Alloys and Compounds上在線發(fā)表。
 

　　磁性拓?fù)洳牧显诖砰_(kāi)關(guān)、磁存儲(chǔ)器等器件中有巨大的應(yīng)用潛力，合成磁性拓?fù)洳牧喜⑻剿髌湮锢硖匦杂葹橹匾Ｑ芯繄F(tuán)隊(duì)聚焦于Eu基三元化合物EuRPn(R = Cu, Ag, Au, Pn = P, As, Sb, Bi)這一體系中的EuAgSb單晶，該材料體系中的Sb原子含有準(zhǔn)二維狄拉克費(fèi)米子；Eu原子磁矩的取向可通過(guò)溫度和磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)控，從使材料的能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。這使EuAgSb單晶可以作為研究磁性與拓?fù)湎嚓P(guān)性的理想樣本。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)助熔劑法制備了EuAgSb單晶，利用SHMFF物性測(cè)試系統(tǒng)研究了該材料的磁、比熱、磁電阻等物性。研究發(fā)現(xiàn)，該單晶在低溫出現(xiàn)反鐵磁轉(zhuǎn)變(奈爾溫度TN約為6.8 K)，提高磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠抑制該轉(zhuǎn)變。比熱測(cè)量結(jié)果證實(shí)，反鐵磁轉(zhuǎn)變導(dǎo)致該材料磁熵的增大。零場(chǎng)下的電阻測(cè)量結(jié)果表明該材料具有金屬性質(zhì)；在TN附近，Eu磁矩有序度熱漲落的增強(qiáng)導(dǎo)致電阻率增加；隨著溫度繼續(xù)降低，載流子受到的散射隨著Eu磁矩長(zhǎng)程序的形成逐漸減弱，從而使材料的電阻率進(jìn)一步減小。
 

　　研究團(tuán)隊(duì)對(duì)EuAgSb單晶的霍爾效應(yīng)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了該材料在溫度低于TN時(shí)表現(xiàn)出明顯的反常霍爾效應(yīng)(AHE)及拓?fù)浠魻栃?yīng)(THE)；當(dāng)溫度高于TN，AHE及THE消失。表明了EuAgSb單晶的AHE及THE同材料的磁結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
 

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，EuAgSb單晶的磁、比熱及電學(xué)性質(zhì)之間存在關(guān)聯(lián)，且該關(guān)聯(lián)主要由該材料的磁結(jié)構(gòu)受溫度及磁場(chǎng)的調(diào)控導(dǎo)致。溫度及磁場(chǎng)調(diào)變了EuAgSb單晶中的磁結(jié)構(gòu)，改變了磁熵及能帶結(jié)構(gòu)，從而引起了磁、比熱及電學(xué)性質(zhì)的變化。
 

　　該研究能夠深化人們對(duì)磁性拓?fù)洳牧现写沤Y(jié)構(gòu)與物性之間關(guān)系的理解，也為基于磁性拓?fù)洳牧系钠骷邪l(fā)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
 

　　安徽大學(xué)與強(qiáng)磁場(chǎng)中心聯(lián)合培養(yǎng)的研究生殷滬鑫為論文第一作者，強(qiáng)磁場(chǎng)中心韓玉巖和安徽大學(xué)闞緒材、高文帥為共同通訊作者。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心理化公共技術(shù)中心、低功耗量子材料與器件安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。
 

圖1. EuAgSb單晶的霍爾效應(yīng)、反常霍爾效應(yīng)及拓?fù)浠魻栃?yīng)分析結(jié)果