镍钴钛酸盐薄膜——新型可持续磁性氧化物
材料科学
2016-10-17 v3
摘要
在蓝宝石衬底上通过脉冲激光沉积生长了化学式为 A1+2xTi1-xO3 的单相镍钴钛酸盐薄膜，其中 A 为 Ni2+、Co2+ 且 -0.25<x<1。存在一个很大的窗口，可以在其中独立选择 Ni/Co 比例和 x。在原型钛铁矿和刚玉结构中，三分之一的八面体是空位的。所报道的结构是通过填充空位八面体（x>0）或排空已填充八面体（x<0）获得的。当 x = 1 时，所有八面体均被填充。研究确定了控制磁性和晶体畸变的两个因素。第一个是相邻阳离子 d 轨道之间的直接重叠，导致成键及阳离子间的磁性相互作用。这在 Ni 和 Co 数量大致相等且 x 约为 0 的成分中最为明显地表现为晶体畸变：x 约为 0 化合物的畸变是 Ni/Co 比例的函数。第二个因素是 x，它控制阳离子向空位八面体的位移。X 射线衍射和拉曼光谱表明，随着 Ti 含量的降低，位移减小且对称性提高。当所有八面体均被填充时，阳离子倾向于八面体中心位置。与钛铁矿结构相比，阳离子的数密度增加了 50%。x=1 和 x=0 化合物之间 Ni/Co 阳离子的数密度比为 3。在 x=1 或接近 1 的样品上收集的拉曼和 X 射线衍射数据用 P63/mmc 空间群进行了解释。
引用
@article{arxiv.1606.04256,
title = {Nickel-cobalt-titanate thin films - new sustainable magnetic oxides},
author = {Yukari Fujioka and Johannes Frantti and Christopher Rouleau and Alexander Puretzky and Harry M. Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04256},
year = {2016}
}
备注
Results were given in the oral presentation on January 26, 2016 in the Energy, Materials and Nanotechnology (EMN) conference held in Hong Kong, China