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Li(Mn,Fe)PO$_4$ 单晶的高压光浮区法生长

强关联电子 2017-02-07 v1 材料科学

摘要

采用行进光浮区法(traveling floating-zone technique),在30~bar的氩气增压下生长出尺寸达毫米级、满足 0x10\leq x \leq 1 的 LiMn1x_{1-x}Fex_xPO4_4 单晶。针对不同的掺杂水平,依据材料与组分相关的有效光吸收与透明度优化了生长过程。由入射光角度决定的凸形晶体/熔体界面被确定为成功生长的关键。所得大单晶颗粒为化学计量比。结构精修表明,晶格参数以及原子位置和键长均线性依赖于 Mn:Fe 比例。使用体积为若干 mm3^3 的定向长方体样品进行磁性研究,结果表明所有组分均具有反铁磁基态。尼尔温度(N\'eel-temperature)从 LiMnPO4_4 中的 TNT_N = 32.5(5) K 变化至 LiFePO4_4 中的 49.5(5) K,而在 Fe 掺杂量 x<0.2x<0.2 时,有序相中的易磁化轴从结晶学 aa 轴翻转到 bb 轴。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.01138,
  title  = {High-pressure optical floating-zone growth of Li(Mn,Fe)PO$_4$ single crystals},
  author = {Christoph Neef and Hubert Wadepohl and Hans-Peter Meyer and Rüdiger Klingeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.01138},
  year   = {2017}
}