单晶NdMnO_3的比热研究

摘要

研究了低温下NdMnO3单晶的比热随温度和磁场的变化(2K≤T≤200K,0T≤H≤8T).对应于Mn磁矩亚晶格的A型反铁磁(AAF)相变,零场下的比热曲线在85K附近出现尖锐的λ形峰,随着磁场的增加,此λ峰降低展宽而且平滑变化,这与此温度附近磁化强度的变化规律一致.与磁有序相变相关的熵变约为理论值的26%,这可能是由于磁有序涨落延续在较大温区造成的.在20K以下,比热曲线出现了明显的肩膀形状的Schottky反常,其峰值随着磁场的增加而逐渐向高温移动.考虑了低温下比热的各种贡献,根据Nd3+位有效分子场(Hmf)引起的Nd3+基态双重态(GSD)劈裂对上述现象进行了解释.通过对2K≤T≤20K,0T≤H≤8T范围内比热数据的拟合,得到了样品的GSD劈裂,德拜温度和AAF自旋波劲度系数以及它们对磁场的依赖关系.发现GdFeO3型八面体旋转引起的AAF结构中Mn磁矩亚晶格的铁磁成分可能是Hmf的来源.