块体 EuTiO3 中的晶格不稳定性
强关联电子
2013-10-30 v1 材料科学
摘要
我们利用 X 射线和中子衍射、151-Eu-M"ossbauer 谱学以及 151-Eu 核非弹性散射等微观手段，并结合量热法、共振超声谱学和磁测量等宏观手段，研究了块体 EuTiO3 的相纯度和晶格动力学。此外，我们的研究得到了第一性原理理论计算的佐证。钙钛矿结构对称性 Pm-3m 在布里渊区的 M 点和 R 点是不稳定的。当结构弛豫至 I4/mcm、Imma 或 R-3c 对称性之一时，晶格不稳定性被消除，相对弛豫能约为 -25 meV。细致的相分析证实了我们要陶瓷样品的相纯度。在所有候选对称性中，均可对 11.5 meV 处 Eu 声子态密度中的一个显著峰进行建模。室温附近加热时的硬化现象表明存在类似于 SrTiO3 中观察到的相变；然而，尽管先前的研究报道了向四方 I4/mcm 相的结构相变，但我们详细的样品纯度分析和使用互补技术进行的彻底结构研究并未证实存在直接的相变。相反，在相同的温度范围内观察到了 Eu 的离域化，这可能解释了晶格动力学的不稳定性。
引用
@article{arxiv.1310.7617,
title = {Lattice instabilities in bulk EuTiO3},
author = {D. Bessas and K. Z. Rushchanskii and M. Kachlik and S. Disch and O. Gourdon and J. Bednarcik and K. Maca and I. Sergueev and S. Kamba and M. Ležaíc and R. P. Hermann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.7617},
year = {2013}
}