Lu{1-x}Sc{x}MnSi (x = 0, 0.25, 0.50) 中的螺旋反铁磁有序
强关联电子
2014-08-20 v1 材料科学
摘要
利用粉末 X 射线衍射 (XRD)、热容 Cp、磁化强度 M、磁化率 chi 以及电阻率 rho 随温度 T 和磁场 H 的测量，研究了 Lu{1-x}Sc{x}MnSi (x= 0, 0.25, 0.50) 的多晶样品。如前所述，该体系结晶为原始正交 TiNiSi 型结构（空间群 Pnma）。rho(T) 数据表明其具有金属行为。Cp(T)、chi(T) 和 rho(T) 测量一致表明存在长程反铁磁 (AF) 转变，对于 x = 0、0.025 和 0.50，其反铁磁有序温度 TN 分别为 246、215 和 188 K。chi(T) 和 rho(T) 测量观察到每个样品在稍低温度下存在第二个转变，我们推测这是由于自旋重取向转变所致；这些第二个转变在 H = 5.5 T 时被完全抑制。每种成分在 10 K 以下的 Cp 数据表明，该系列的 Sommerfeld 电子热容系数增强，范围为 gamma = 24 至 29 mJ/mol K^2。高达 1000 K 的 chi(T) 测量数据符合局域矩 Curie-Weiss 行为，表明 Mn 自旋 S ~ 1。低于 TN 的 chi 数据采用 Weiss 分子场理论进行分析，该理论适用于具有成分依赖螺距的平面非共线螺旋反铁磁结构，遵循 Venturini 等人之前的中子衍射工作 [J. Alloys Compd. 256, 65 (1997)]。在此模型内，拟合结果表明沿螺旋轴方向的 Mn 磁矩转角约为 100 度或约 145 度，无论哪种情况都表明 Lu{1-x}Sc{x}MnSi 系列化合物中 Mn 自旋之间存在主导的反铁磁相互作用。
引用
@article{arxiv.1405.0202,
title = {Helical Antiferromagnetic Ordering in Lu{1-x}Sc{x}MnSi (x = 0, 0.25, 0.50)},
author = {R. J. Goetsch and V. K. Anand and D. C. Johnston},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.0202},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 12 figures, 5 tables