5d^2 双钙钛矿 Ba2CaOsO6 中的长程磁有序：与自旋无序 Ba2YReO6 的比较
强关联电子
2014-07-18 v3
摘要
采用直流磁化率、粉末中子衍射和缪子自旋弛豫方法研究了 B 位有序双钙钛矿 Ba2CaOsO6。晶格参数在 280K 时为 a = 8.3619(6) A，立方对称性（Fm-3m）保持至 3.5K，此时 a = 8.3426(5) A。观察到 T > 100K 时呈现居里 - 外斯（Curie-Weiss）磁化率行为，推导出的常数为 C = 0.3361(1) emu-K/mole 和 T_CW = -156.2(3) K，与文献值非常吻合。该居里常数远小于 5d^2 Os6+ 构型的纯自旋值 1.00 emu-K/mole，表明自旋 - 轨道耦合具有重大影响。先前的研究在 50K 附近检测到了磁化率和热容异常，但关于基态性质尚未得出明确结论。虽然粉末中子衍射未能检测到有序的 Os 磁矩，但缪子自旋弛豫（muSR）数据显示出清晰的长寿命振荡，表明在 T_C = 50K 以下存在长程磁有序。基于与已知有序磁矩为 2.2 mu_B 的 Ba2YRuO6 的 muSR 数据比较，估计 Os6+ 上的有序磁矩约为 0.2 mu_B。将这些结果与同构的 Ba2YReO6 进行比较，后者含有同样为 5d^2 的 Re5+，且具有几乎相同的晶胞常数 a = 8.3628(2) A。相比之下，Ba2YReO6 显示 T_CW = -616 K，以及在 50 K 以下复杂的自旋无序并最终自旋冻结的基态，表明其几何阻挫水平远高于 Ba2CaOsO6。本文还将结果与近期关于 d^2 双钙钛矿的理论进行了比较。
引用
@article{arxiv.1312.6553,
title = {Long-Range Magnetic Order in the 5d^2 Double Perovskite Ba2CaOsO6: Comparison with Spin-Disordered Ba2YReO6},
author = {C. M. Thompson and J. P. Carlo and R. Flacau and T. Aharen and I. A. Leahy and J. R. Pollichemi and T. J. S. Munsie and T. Medina and G. M. Luke and J. Munevar and S. Cheung and T. Goko and Y. J. Uemura and J. E. Greedan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.6553},
year = {2014}
}
备注
9 pages, 11 figures, 2 tables