Fe5GeTe2 单晶的物理性质与热稳定性
材料科学
2020-04-02 v1 强关联电子
摘要
研究了缺 Fe 的 Fe5GeTe2 单晶（Fe5-xGeTe2，x~0.3）的磁性与输运性质，并探讨了热处理的影响。先前研究表明，从生长温度淬火晶体可产生亚稳态，其在冷却至约 100K 以下时发生强滞后的第一级转变。该第一级转变影响磁性，使居里温度 T_C 从 270K 提升至 310K。本工作中，确定 T_HT ~550K 为通过淬火获得亚稳晶体的临界温度。衍射实验揭示了该温度下的结构变化，且当样品缓慢冷却通过该温度区间时会出现显著的堆垛无序。结果表明，无论晶体热历史如何，其输运性质均相似。载流子散射似乎由 Fe(1) 子晶格上起伏的磁矩主导，这些磁矩直至 100-120K 仍保持动态。在约 120K 附近观察到磁电阻和异常霍尔电阻的极大值。霍尔系数与塞贝克系数也受 Fe(1) 子晶格上磁有序的影响。数据表明，在 120K 以上电子和空穴均对导电有贡献，但在更低温度、所有 Fe 子晶格均磁有序时电子占主导。本研究证明了 Fe5-xGeTe2 中磁性与输运性质的强耦合，并补充了先前证明 Fe(1) 磁矩有序时存在强磁弹性耦合的结果。本手稿的发表版本为 DOI:10.1103/PhysRevMaterials.3.104401 (2019)。
引用
@article{arxiv.2004.00494,
title = {Physical properties and thermal stability of Fe5GeTe2 single crystals},
author = {Andrew F. May and Craig A. Bridges and Michael A. McGuire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00494},
year = {2020}
}
备注
Published in Physical Review Materials. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.3.104401