磁性相互作用与EuTiO3中拉曼模式缺失之谜
材料科学
2021-04-21 v3 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
我们通过拉曼光谱在 80-300 K 温度范围内研究了 EuTiO3 的多晶陶瓷样品和单晶。尽管同步辐射 XRD 数据明确显示约 282 K 处的立方到四方相变，但在四方相中未发现对称性允许的拉曼活性声子模式，这与同源的 SrTiO3 情况相反。为研究这一独特特征的演化，我们还通过同步辐射 XRD 表征结构相变并借助拉曼光谱研究了 EuxSr1-xTiO3（x=0.03-1.0）陶瓷，证实了 Eu 替代对拉曼产率的强烈影响。通过施加外磁场或静水压，拉曼光谱中出现被激活的模式。被激活主模式的温度依赖性与理论预测显著吻合。我们将拉曼模式缺失之谜归因于一种与强自旋-晶格相互作用相关的机制，该作用驱动立方到四方结构相变并使拉曼张量反对称。相反，外扰动诱导出对称拉曼张量，使偶对称模式出现在光谱中。先前的 EPR、μ子散射和磁性测量表明在顺磁相内部深处存在微小磁性相互作用。为探测我们 EuTiO3 多晶样品中的这些磁性相互作用并检验我们的假设，我们进行了温度依赖的 XAS/XMCD 测量，其支持即便接近室温也存在磁性纳米畴。
引用
@article{arxiv.2002.04285,
title = {Magnetic interactions and the puzzling absence of any Raman mode in EuTiO3},
author = {P. Pappas and E. Liarokapis and M. Calamiotou and A. Bussmann-Holder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04285},
year = {2021}
}