Ca$_2$Ru$_{1-x}$Fe$_x$O$_4$中三维磁相的竞争：结构视角
强关联电子
2020-07-31 v1 材料科学
摘要
利用中子和X射线衍射研究了CaRuFeO（x=0.02、0.05、0.08和0.12）的晶体与磁结构。Fe掺杂缩短了 apical 和平面方向上的Ru-O键长。更小的Ru(Fe)O八面体导致其畸变减小。所有Fe掺杂均保持空间群，八面体扁平化亦如此。升温对晶格的影响与Fe掺杂类似，可释放畸变八面体，但在奈尔温度附近引发突发的八面体伸长。观察到两种竞争的反铁磁序，即-和-中心相。Fe掺杂所松弛的晶体结构偏好后者而非前者。随着掺杂增加，-中心相持续以-中心相的牺牲而增长，并最终在x=0.12时取代后者。磁转变温度以上二维反铁磁临界涨落的缺失、转变以下三维磁关联，以及反常的晶格响应，均指向轨道自由度在驱动磁相竞争中起重要作用。
引用
@article{arxiv.2007.15572,
title = {Competition of three-dimensional magnetic phases in Ca$_2$Ru$_{1-x}$Fe$_x$O$_4$: A structural perspective},
author = {Songxue Chi and Feng Ye and Gang Cao and Huibo Cao and Jaime A. Fernandez-Baca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15572},
year = {2020}
}