核燃料材料 UO2 的有趣磁响应
强关联电子
2021-04-26 v1 材料科学
摘要
通过温度和磁场依赖的直流磁化测量，研究了二氧化铀（UO2）的磁响应。UO2 在室温下为顺磁体。然而，磁化率在 T = 280 K 以下偏离居里-外斯（CW）类顺磁行为。温度进一步降低时，UO2 在 TN = 30.6 K 以下发生相变进入反铁磁态。零场冷（ZFC）和场冷（FC）磁化在 TN 以下表现出一些明显的磁热不可逆性。FC 磁化的温度依赖更类似于铁磁体，而 ZFC 磁化表现出反铁磁体中通常不观察到的明显结构。在低外加磁场下，这种磁化中的磁热不可逆性以微妙的方式存在于 TN 以上的顺磁区直至相当高的温度，但在高外加磁场中消失。对 CW 定律的偏离以及 ZFC 与 FC 磁化之间的不可逆性表明，TN 以上的顺磁态并非平庸态。TN 以下的磁响应随外加磁场增大而发生显著变化。磁化中的磁热不可逆性起初随外加磁场强度增大而增加，但在高外加磁场中减小。在磁化的等温磁场变化中也观察到了磁场诱导相变的微妙迹象。所有这些实验结果都凸显了 UO2 中反铁磁态的非平庸性质。
引用
@article{arxiv.2104.11412,
title = {Interesting magnetic response of the nuclear fuel material UO2},
author = {Sudip Pal and L. S. Sharath Chandra and M. K. Chattopadhyay and S. B. Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11412},
year = {2021}
}
备注
11 pages and 4 figures