Low-temperature thermal conductivity and magnetic transitions of the kagome-staircase compound Ni3V2O8
Low-temperature thermal conductivity and magnetic transitions of the kagome-staircase compound Ni3V2O8
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kagome-阶梯状化合物Ni3V2O8的低温导热率和磁转变
DOI：
10.1103/physrevb.99.224428
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发表时间：
2019-06
影响因子：
3.7
通讯作者：
Sun X F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Z Y;Li Q J;Liu X G;Rao X;Che H L;Chu L G;He Z Z;Zhao X;Sun X F
Kagom阶梯化合物Ni 3V 2 O 8是一种具有丰富相图的多铁性材料。然而，磁性和磁转变仅在1.3K以上被研究。在这项工作中，我们研究的热导率（$\kappa$）的Ni $_3 $V $_2 $O $_8 $单晶在低温下至0.3 K和磁场高达14 T。在零磁场下，从低温无公度（LTI）相到公度相（C），再到第二公度相（C '）的磁跃迁分别在T LC = 3.7 K和T CC'= 2.0 K处产生了反常的kappa（T）曲线，这表明临界自旋涨落对声子有明显的散射作用.当该领域被施加沿着的$a$轴，场的依赖性$\kappa$显示四个异常与不同的磁转变，并揭示了一个未被发现的磁状态在subKelvin温度。此外，还发现$\kappa（B）$曲线不仅与历史有关，而且与外加场的大小有关。当磁场沿沿着$B$轴方向施加时，在LTI相和高温无公度（HTI）相的上方出现了一个高场相。
Kagom\'{e}-staircase compound Ni$_3$V$_2$O$_8$ is an attractive multiferroic material exhibiting rich phase diagrams. However, the magnetic properties and magnetic transitions have been studied only above 1.3 K. In this work, we study the thermal conductivity ($\kappa$) of Ni$_3$V$_2$O$_8$ single crystals at low temperatures down to 0.3 K and in magnetic fields up to 14 T. In zero field, the magnetic transitions from the low-temperature incommensurate (LTI) phase to the commensurate phase (C) and then to a second commensurate phase (C') yield anomalies in $\kappa(T)$ curves at $T\rm_{LC}$ = 3.7 K and $T\rm_{CC'}$ = 2.0 K, respectively, which indicates a significant phonon scattering by the critical spin fluctuations. When the field is applied along the $a$ axis, the field dependence of $\kappa$ displays four anomalies associated with different magnetic transitions and reveals an undetected magnetic state at subKelvin temperatures. In addition, the $\kappa(B)$ curves are found to depend not only on the history but also on the magnitude of applying field. When the field is applied along the $b$ axis, a high-field phase locating above the LTI and high-temperature incommensurate (HTI) phases is revealed.
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