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几何阻挫 SrGd$_2$O$_4$ 的磁结构:基于粉末与单晶中子衍射的测定

强关联电子 2022-02-02 v1

摘要

我们结合含 160^{160}Gd 同位素的多晶与单晶样品的中子衍射方法,给出了 SrGd2_2O4_4 的低温磁结构。与 SrLn2Ln_2O4_4 族其他成员(LnLn = 镧系)不同,该体系呈现出两个长程有序磁相,我们的衍射数据明确辨识了它们。在 TN1T_{\rm N1} = 2.73~K 以下,稳定为一种 q1\mathbf{q}_1 = (0 0 0) 磁结构,其中沿 cc 轴(空间群 PnamPnam)的铁磁链与相邻链呈反铁磁耦合。冷却至 TN2T_{\rm N2} = 0.48~K 以下时,演化出由 q2\mathbf{q}_2 = (0~0~0.42) 调制的额外非公度分量,并沿两个不同 Gd 位点的垂直轴之一排列,形成扇状磁结构。通过对作用于各晶位的晶体场的详细分析,有助于辨识中子衍射观测到的磁有序所对应的特定 Gd 位点。所观测的有序现象凸显了该体系中复杂的多轴各向异性。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.01176,
  title  = {Magnetic structures of geometrically frustrated SrGd$_2$O$_4$ derived from powder and single-crystal neutron diffraction},
  author = {N. Qureshi and B. Z. Malkin and S. X. M. Riberolles and C. Ritter and B. Ouladdiaf and G. Balakrishnan and M. Ciomaga Hatnean and O. A. Petrenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01176},
  year   = {2022}
}