Sr掺杂破坏Tb2BaNiO5多铁性的起源及其启示
强关联电子
2020-12-29 v1 材料科学
摘要
正交Haldane自旋链化合物Tb2BaNiO5(尼尔序，TN1=63 K)已被证明在(TN2)25 K以下由于多种引人入胜的特征而是一种奇异多铁体系，指向该领域概念推进的强潜力。特别地，稀土离子起着直接决定性作用，不同于许多其他已知多铁材料，且似乎存在一个临界倾斜角，在TN2以下发展，由Tb 4f与Ni 3d磁矩所夹以触发此交叉耦合现象。然而，对于Ba的少量Sr替代，即在Tb2Ba0.9Sr0.1NiO5中，铁电性被报道遭破坏，但保留(TN1)55 K与(TN2)14 K处的磁特征。在本文中，我们通过中子衍射研究与密度泛函理论计算探讨此Sr掺杂体系中多铁性受抑的起源。我们发现，不同于Tb2BaNiO5，在TN2附近磁矩相对倾斜角的显著变化不存在，且该参数降至2 K的绝对数值未能超过母体的临界值，从而解释了Sr掺杂材料中磁电耦合破坏的起源。这一发现强力支持了至少在某些情形中存在诱导多铁性的临界倾斜角的提议，亦作为面向应用设计多铁材料的一条途径。
引用
@article{arxiv.2012.13789,
title = {Origin of destruction of multiferroicity in Tb2BaNiO5 by Sr doping and its implications},
author = {Ram Kumar and S. Rajput and T. Maitra and A. Hoser and S. Rayaprol and Sanjay K Upadhyay and K. K. Iyer and K. Maiti and E. V. Sampathkumaran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13789},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 3 figures