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赤铁矿微晶跨越 Morin 相变的介电与拉曼光谱研究

强关联电子 2019-04-17 v1

摘要

我们报道了在四组 α\alpha-Fe2_2O3_3 样品(由六边形片状或长方体状微晶组成)中进行的复介电与拉曼光谱测量。所有四组样品均在 α\alpha-Fe2_2O3_3 固有的 Morin 相变温度 (TM_M) 处表现出从纯反铁磁(AFM)态到弱铁磁(WFM)态的自旋重取向相变。这些样品在相同的条件下压制并烧结以进行介电测量,其在 WFM 区域中显示出介电常数实部(ϵ\epsilon')中等但清晰的增强。然而,仅在纳米片或大长方体中观察到 ϵ\epsilon'' 虚部的类弛豫行为。此外,该弛豫模式仅在较低频率区域(持续至几 kHz)内被观察到,并在该有限范围内遵循 Arrhenius 定律。由拟合推得的活化能暗示了极化子导电。温度依赖的拉曼光谱揭示了所有主要声子模式以及 2Eu 模式在 Morin 相变附近的异常。拉曼位移中的峰状行为结合非谐拟合表明,自旋-声子耦合的性质在纯 AFM 与 WFM 区域中不同,并且其与 α\alpha-Fe2_2O3_3 在 TM_M 附近介电常数中所观察到的轻微变化相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.07299,
  title  = {Dielectric and Raman Spectroscopy in Hematite crystallites across the Morin Transition},
  author = {Namrata Pattanayak and Jitender Kumar and Partha Pratim Patra and G. V. Pavan Kumar and Ashna Bajpai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07299},
  year   = {2019}
}