在A位有序尖晶石氧化物LiGaCr4O8和LiInCr4O8中实现的呼吸烧绿石晶格
材料科学
2015-06-12 v1 强关联电子
摘要
一种独特类型的受挫晶格在两个A位有序尖晶石氧化物LiGaCr4O8和LiInCr4O8中被发现。由于A位Li+和Ga3+/In3+离子之间的大尺寸失配，由携带自旋3/2的Cr3+离子构成的烧绿石晶格变成了小四面体和大四面体的交替排列，即“呼吸”烧绿石晶格。我们引入一个参数，呼吸因子Bf，它量化了烧绿石晶格中的受挫程度：Bf定义为J'/J，其中J'和J分别是大四面体和小四面体中的最近邻磁相互作用。Bf ~ 0.6的LiGaCr4O8显示出与常规Cr尖晶石氧化物（如ZnCr2O4）相似的磁化率。相反，具有小Bf ~ 0.1的LiInCr4O8在其磁化率中表现出自旋间隙行为，暗示接近奇异的单重态基态。LiGaCr4O8和LiInCr4O8分别在13.8 K和15.9 K发生磁长程有序，两种情况都可能由于与结构畸变的耦合。
引用
@article{arxiv.1301.6936,
title = {Breathing Pyrochlore Lattice Realized in A-Site Ordered Spinel Oxides LiGaCr4O8 and LiInCr4O8},
author = {Yoshihiko Okamoto and Gøran J. Nilsen and J. Paul Attfield and Zenji Hiroi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.6936},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 5 figures, accepted for publication in Phys. Rev. Lett