常熟理工学院学报（自然科学）JournalofChangshuInstituteofTechnology（NaturalSciences）第37卷第2期2023年3月Vol.37No.2Mar.,2023CeSb单晶的电磁性质研究瞿斌晨a，殷嘉成a，郭允梁a，房勇a,b（常熟理工学院a.电子信息工程学院；b.江苏省新型功能材料重点建设实验室，江苏常熟215500）摘要：稀土磷族化合物被认为是潜在的拓扑量子材料．本文以CeSb为研究对象，开展磁化率和电阻率的温度、磁场和角度依赖性研究．研究发现低温CeSb具有多个磁性相，在磁场作用下表现出反铁磁-铁磁转变以及补偿型磁电阻行为和磁电阻平台特征．另外，相比于非磁性和Gd基姊妹化合物，CeSb的低温转角磁电阻在(2n+1)/4(n=0,1,3,4)处出现极小值，表明该体系中磁性与电输运性质相互耦合．研究结果有助于深入理解稀土磷族化合物的磁电输运性质以及电子结构特征．关键词：稀土化合物；磁性；磁电阻中图分类号：O469文献标志码：A文章编号：1008-2794（2023）02-0001-03收稿日期：2022-10-06通信作者：房勇，副教授，博士，研究方向：拓扑量子物性，E-mail：fangyong@cslg.edu.cn．拓扑量子材料因其特殊的电子能带结构吸引了广泛的关注[1-5]，是当前凝聚态物理研究的热点话题之一．最近，Zeng等人通过第一性原理计算发现La和磷族元素组成的化合物LaPn（立方熔盐矿结构，Pn=N,P,As,Sb和Bi）可能是拓扑狄拉克半金属(Pn=N)，也有可能是拓扑绝缘体(Pn=P,As,Sb,Bi)[6]．进一步的电输运、光谱及理论计算表明该体系中存在极大的磁电阻效应、电阻平台以及类似狄拉克锥的色散关系等[7-11]．值得注意的是，稀土族大部分元素都有部分填充的4f壳层，对外表现出铁磁或者反铁磁性等[3-5,12]．因此，研究其他稀土族磷族化合物将为深入理解自旋序对拓扑量子材料物性的影响提供证据．我们通过助溶剂法生长了高质量的CeSb单晶并研究了它的磁化率(χ)和电阻率(ρ)随温度(T)、磁场(B)以及角度(φ)的变化关系．不同于别的姊妹化合物，CeSb在降温过程中经历多个磁性相，在增强磁场的过程中经历反铁磁-铁磁相变．和其他姊妹化合物类似，CeSb在低温下也展现出极大的磁电阻效应，并在反铁磁-铁磁相变临界磁场附近出现磁电阻异常行为．有意思的是，我们还发现不同于非磁性以及Gd基姊妹图1（a）CeSb的单晶X光衍射图谱；（b）CeSb的磁化率随温度的变化关系；（c）CeSb的磁化强度随磁场的变化关系化合物，CeSb的转角磁电阻在(2n+1)/4(n=0,1,3,4)处出现磁电阻极小值．我们认为等温磁电阻以及转角磁电阻中的磁...
