二价 Ba 阳离子被 Sr 取代对磁电多铁化合物 Ba3NbFe3Si2O14 中耦合多玻璃态的影响
材料科学
2015-10-30 v1
摘要
(Ba/Sr)3NbFe3Si2O14 是一种磁电多铁材料，具有非共线反铁磁螺旋磁结构，该结构在 26 K 时诱导电极化。通过 X 射线和中子衍射，以及在不同条件下低至 6 K 的静态和动态磁性与介电性质研究，揭示了这些化合物的结构。这两种化合物具有相似的晶体结构，但在低至 6 K 时晶格常数不同。比热容和直流磁化强度表明，Ba 化合物和 Sr 化合物分别在 26 K 和 25 K 发生转变，进入反铁磁态。尽管 Ba 和 Sr 是同价的，但它们表现出截然不同的静态和动态磁行为。Ba 化合物表现出热滞和磁场滞，且热滞随磁场增加而减小，这是玻璃体的典型行为。交流磁化率研究也清晰地显示了玻璃态行为，其在 10^1 Hz 至 10^4 Hz 频率范围内于 40 K 至 90 K 区间显示出色散峰。这种色散行为遵循团簇玻璃临界慢化动力学，冻结温度为 35 K，临界指数为 3.9，该值接近 3-D Ising 模型。然而，Sr 化合物除了在各温度下均无磁场滞的交流磁化率中于 25 K 处存在不变转变外，未表现出任何色散行为。在 10^1 Hz 至 10^6 Hz 频率范围内研究的介电常数也反映了这两种化合物的磁行为。Ba 化合物在 TN 附近和 40 K 至 125 K 范围内有两个明显的色散峰，而 Sr 化合物在 40 K 至 80 K 范围内只有一个色散峰。然而，发现两种化合物高温色散峰的活化能相似，Ba 化合物和 Sr 化合物分别为 71 meV 和 65 meV。
引用
@article{arxiv.1407.2049,
title = {Effect of divalent Ba cation substitution with Sr on coupled multiglass state in the magnetoelectric multiferroic compound Ba3NbFe3Si2O14},
author = {Satyapal Singh Rathore and Satish Vitta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2049},
year = {2015}
}