多铁性 (Sr,Ba)(Mn,Ti)O$_3$ 的局域原子与磁结构

Braedon Jones; Christiana Z. Suggs; Elena Krivyakina; Daniel Phelan; V. Ovidiu Garlea; Omar Chmaissem; Benjamin A. Frandsen

doi:10.1103/PhysRevB.109.024423

多铁性 (Sr,Ba)(Mn,Ti)O$_3$ 的局域原子与磁结构

强关联电子 2024-01-18 v2 材料科学

作者: Braedon Jones , Christiana Z. Suggs , Elena Krivyakina , Daniel Phelan , V. Ovidiu Garlea , Omar Chmaissem , Benjamin A. Frandsen

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摘要

我们利用 X 射线与中子对分布函数(PDF)分析、极化中子散射以及缪子自旋弛豫( $\mu$ SR)技术,对 I 型多铁性钙钛矿体系 (Sr,Ba)(Mn,Ti)O $_3$ 的局域原子与磁结构进行了详细研究。原子 PDF 分析表明,即使在具有平均立方对称性的顺电相中,晶体结构也存在广泛的纳米级四方畸变,对应于局域结构中的初始铁电性。磁 PDF 分析、极化中子散射与 $\mu$ SR 同样证实了顺磁态中短程反铁磁关联的存在,且其强度随温度接近磁转变而增大。我们表明,这些短程磁关联与平均结构中四方(即铁电)畸变的减小相吻合,说明即便没有真正的长程磁有序,短程磁性也能在磁电和/或磁结构现象中发挥重要作用。四方畸变的减小与局域磁序参量呈线性标度关系,指向该体系中自发的线性磁电耦合。这些发现增进了对 (Sr,Ba)(Mn,Ti)O $_3$ 多铁性性质的理解,并证明了研究局域原子与磁结构对于更深入认识多铁性中交织自由度的重要性。

关键词

多铁性钙钛矿局域原子结构局域磁结构对分布函数缪子自旋弛豫短程反铁磁关联磁电耦合

引用

@article{arxiv.2310.18558,
  title  = {Local atomic and magnetic structure of multiferroic (Sr,Ba)(Mn,Ti)O$_3$},
  author = {Braedon Jones and Christiana Z. Suggs and Elena Krivyakina and Daniel Phelan and V. Ovidiu Garlea and Omar Chmaissem and Benjamin A. Frandsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18558},
  year   = {2024}
}

多铁性 (Sr,Ba)(Mn,Ti)O$_3$ 的局域原子与磁结构

摘要

关键词

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