YNiO₃单晶中奈尔点的磁结构耦合
强关联电子
2024-08-16 v1
摘要
无限层薄膜和块体Ruddlesden-Popper镍酸盐中超导性的近期发现激发了对这些材料其他预测性质的探究。其中，磁性驱动铁电性在母体化合物RNiO₃（R = 4f稀土元素和Y）中于奈尔序起始温度TN的存在一直特别难以捉摸。利用衍射技术，我们在此揭示了块体YNiO₃单晶中TN处的磁致伸缩现象。有趣地，相关晶格异常沿b晶轴更为显著，该轴与对称性论证预期的电极化方向一致。该轴在TN以下经历急剧收缩，达到Δb/b ≈ -0.01%，这一数值与某些磁阻锰酸盐中的值相当，远大于磁性驱动多铁性材料中的报道值。这一观察表明这些材料中存在强自旋-晶格耦合，与理论预测一致。利用对称性适配畸变模式形式体系，我们识别了贡献于晶格异常的主要离子位移，并讨论了TN以下最可能的极性位移。此外，我们的数据支持对称超交换作为磁弹性耦合最可能的机制。这些结果可能对完整的RNiO₃家族具有普遍性，为RNiO₃钙钛矿中磁性驱动铁电性的预测存在提供了新的实验证据。
引用
@article{arxiv.2408.08077,
title = {Magnetostructural Coupling at the N\'eel point in YNiO3 Single Crystals},
author = {Dariusz J. Gawryluk and Y. Maximilian Klein and Rebecca Scatena and Tian Shang and Romain Sibille and Denis Sheptyakov and Nicola Casati and Anthony Linden and Dmitry Chernyshov and Mirosław Kozłowski and Piotr Dłużewski and Marta D. Rossell and Piero Macchi and Marisa Medarde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08077},
year = {2024}
}
备注
36 pages, 6 figures,