通过低浓度 Fe$^{3+}$ 替代修饰 TbMnO$_3$ 中的磁电耦合
材料科学
2023-03-14 v1
摘要
我们报道了 Mn 被 Fe 低浓度替代对 TbMnFeO（、0.02 和 0.04）中静态与动态磁电耦合的全面研究。阳离子替代对竞争磁相互作用之间的平衡有重大影响，并进而影响低温下磁结构和铁电相的稳定。在 TbMnO 的螺旋调制反铁磁和铁电相中激活了低能电磁子激发，而在 Fe 替代化合物中观察到其一直持续到 ，表明静态和动态磁电耦合具有不同的机制。近 40 cm 处的第二电活性激发通过 Tb 晶体场效应解释。该激发被观察到直至室温，并在 Fe 替代化合物冷却时呈现显著的 15 cm 红移。电磁子和晶体场激发均被发现与频率高达 250 cm 的极性声子耦合。拉曼光谱揭示了纯 TbMnO 中 以下的自旋-声子耦合，但耦合开始变得显著的温度随 Fe 浓度升高而增加，并在 TbMnFeO 中达到 100 K。 以上磁化率温度依赖关系中的反常可由自旋-声子耦合和晶体场激发（与氧运动耦合）很好地解释。
引用
@article{arxiv.2303.07029,
title = {Modifying the magnetoelectric coupling in TbMnO$_3$ by low-level Fe$^{3+}$ substitution},
author = {A. Maia and R. Vilarinho and C. Kadlec and M. Lebeda and M. Mihalik, and M. Zentková and M. Mihalik and J. Agostinho Moreira and S. Kamba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07029},
year = {2023}
}