硝酸铵中硝酸根离子的齿轮效应
化学物理
2025-01-07 v1 其他凝聚态物理
摘要
多原子离子（如NH4+和NO3-）的重新取向会产生弱磁场，因为位于末端的离子会形成电流回路；如果周期性的重新取向变为长程有序（即相邻NO3-的齿轮效应），则磁化率应沿不同晶轴表现出独特的特征。对于硝酸铵NH4NO3，我们报告了在其有序-无序相变（从相IV到相II）过程中，沿a轴和b轴的摩尔磁化率出现了两个连续的尖锐台阶。我们认为第一个台阶与NO3-平面从仅沿b轴转向沿a轴45°有关。第二个台阶归因于NH4+和NO3-的无序化（解除齿轮效应）。相比之下，沿c轴仅观察到一个台阶，且其幅度较大，表明即使在400 K的相I中，NO3-仍然弱相关。我们还发现证据表明，NH4+仅在相V之前沿c轴发生磁有序（齿轮效应）。本文采用的方法可推广到实验研究其他具有平面离子的固体（如两性动态晶体）的晶格动力学。
引用
@article{arxiv.2501.02954,
title = {Gearing of nitrate ions in ammonium nitrate},
author = {Na Du and Xintian Wang and Yu Ying Zhu and Chanreingam Long and Peng Ren and Fei Yen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02954},
year = {2025}
}
备注
13 pages (single column), 4 figures