Distinct magnetic ground states in Shastry-Sutherland lattice materials: Pr2Be2GeO7 versus Nd2Be2GeO7
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Le résumé fourni par la source
The rare-earth (RE) based Shastry-Sutherland lattice (SSL) materials have attracted recent attention for exploring the exotic magnetic phases of $4f$ electrons. Here, we present a comparative study on low-temperature magnetization and specific-heat results of two tetragonal structure compounds ${RE}_{2}\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{2}\mathrm{Ge}{\mathrm{O}}_{7}$ ($RE=\mathrm{Pr}$, Nd), where the non-Kramers $\mathrm{P}{\mathrm{r}}^{3+}$ ($J=4$) ions and Kramers $\mathrm{N}{\mathrm{d}}^{3+}$ ($J=9/2$) ions are located on the SSL geometry with ``AA''-type stacking fashion along the [001] axis. Temperature-dependent magnetic susceptibility and isothermal field-dependent magnetization $M$($B$) measurements reveal that these two compounds share a similar Ising-like magnetic anisotropy with easy magnetization along the [001] axis and additional fourfold symmetry within the $ab$ plane. For their magnetic ground states, $\mathrm{N}{\mathrm{d}}_{2}\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{2}\mathrm{Ge}{\mathrm{O}}_{7}$ exhibits the coexistence of short-range spin correlation and long-range magnetic order with ${T}_{\mathrm{N}}=0.26$ K in zero magnetic field, while $\mathrm{P}{\mathrm{r}}_{2}\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{2}\mathrm{Ge}{\mathrm{O}}_{7}$ does not show any signature of long-range magnetic ordering at temperatures as low as 0.08 K. The ac susceptibility and specific-heat analysis of $\mathrm{P}{\mathrm{r}}_{2}\mathrm{B}{\mathrm{e}}_{2}\mathrm{Ge}{\mathrm{O}}_{7}$ reveal a dynamic spin-freezing behavior below \ensuremath{\sim}0.22 K similar to that observed in Pr-based pyrochlore spin-ice systems.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Distinct magnetic ground states in Shastry-Sutherland lattice materials: <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>Ge</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math> versus <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>Ge</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">O</mml:mi><mml:mn>7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
- Date Crossref
- 07/05/2024
- Éditeur
- American Physical Society (APS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Songshan Lake Materials Laboratory pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Huazhong University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Southern University of Science and Technology Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Hefei Institutes of Physical Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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High Magnetic Field Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Great Bay University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Dongguan pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Anhui Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Physical Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Songshan Lake Materials Laboratory, Huazhong University of Science and Technology et Department of Physics — Southern University of Science and Technology, avec 8 autres affiliations.
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