化学压力对固溶体 Mn3-xCoxTeO6 结构、介电和磁性的影响
材料科学
2014-04-15 v1
摘要
研究了 Co2+ 掺杂对多铁性阻挫反铁磁体 Mn3TeO6 的结构、磁性和介电性质的影响。通过固相反应法制备了固溶体系列 Mn3-xCoxTeO6 的陶瓷样品。结合 X 射线和中子粉末衍射及电子显微镜技术，并辅以量热、介电和磁性测量，研究了晶体结构和物理性质对温度及成分的依赖性。结果表明，在 5-295 K 温度范围内，x 高达 2.4 的化合物均采用与纯 Mn3TeO6 相同的三方刚玉相关结构（空间群 R-3），且晶格参数 a 和 c 以及单胞体积 V 随 Co2+ 浓度的增加而线性减小。低温磁化率和热容数据证明了所有样品的反铁磁有序。Néel 温度随 Co2+ 浓度 x 线性增加。高温磁化率的 Curie-Weiss 拟合表明磁阻挫随 x 减小。推导出的 Mn3TeO6 磁结构可描述为具有 k = [0, 0, kz] 的非公度调制磁自旋态，且在 MnO6 八面体链内具有椭圆自旋螺旋有序。随着 Co2+ 浓度的增加，传播矢量 kz 从 0.453 (x = 0) 变为 0.516 (x = 2.4)。磁各向异性也随之改变，导致螺旋基面发生重取向。文中讨论了 Mn3-xCoxTeO6 中电偶极子长程有序与磁矩共存的可能性。
引用
@article{arxiv.1310.3057,
title = {Chemical pressure effects on structural, dielectric and magnetic properties of solid solutions Mn3-xCoxTeO6},
author = {S. A. Ivanov and R. Mathieu and P. Nordblad and C. Ritter and R. Tellgren and N. Golubko and A. Mosunov and E. D. Politova and M. Weil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.3057},
year = {2014}
}
备注
30 pages, 13 figures