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范德华键合铁磁体 Fe3-xGeTe2 的磁结构与相稳定性

强关联电子 2016-01-13 v3 材料科学

摘要

通过合成、X 射线与中子衍射、高分辨显微学以及磁化强度测量的结合,研究了层状铁磁化合物 Fe3_3GeTe2_2 的磁结构和相图。单晶通过自助熔剂反应合成,单晶中子衍射发现在 4K 下具有沿 cc 轴排列的 1.11(5)μB\mu_B/Fe 磁矩的铁磁序。与先前通过气相传输生长的晶体(TcT_{\textrm{c}}=220K)相比,这些助熔剂生长的晶体具有较低的居里温度 TcT_{\textrm{c}}\approx150K。其差异在于助熔剂生长的晶体中 Fe 含量降低,这一点在一系列多晶样品中观察到的行为得到了说明。随着 Fe 含量降低,居里温度、磁各向异性以及净磁化强度也随之降低。此外,对助熔剂生长的晶体进行的霍尔效应和热电测量表明,多种载流子类型对 Fe3x_{3-x}GeTe2_2 及结构相似的 Ni3x_{3-x}GeTe2_2 的电输运有贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.06959,
  title  = {Magnetic structure and phase stability of the van der Waals bonded ferromagnet Fe3-xGeTe2},
  author = {Andrew F. May and Stuart Calder and Claudia Cantoni and Huibo Cao and Michael A. McGuire},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06959},
  year   = {2016}
}

备注

accepted version to be published in PRB; corrections made, includes Supplemental information