YMn1-xMxO3 (M = Ti, Fe, Ga; x = 0, 0.1) 中的自旋重取向行为
材料科学
2013-08-13 v1
摘要
通过中子粉末衍射和磁性测量，研究了多晶 YMn1-xMxO3 (M = Ti, Fe, Ga; x = 0, 0.1) 的结构和磁性，以探究 Mn 位点掺杂对这些化合物的阻挫行为和磁结构的影响。这些化合物是同构的，并在 P63cm 空间群中结晶为六方结构。我们发现，与先前报道的其他 Mn 位点掺杂剂不同，掺杂这三种离子 Ti4+ (d0)、Fe3+ (d5) 和 Ga3+ (d10) 会影响奈尔温度 TN 和磁结构。YMnO3 的磁结构通过考虑 TN ~ 75K 以下不可约表示 {\Gamma}3 和 {\Gamma}4 的线性组合来描述，且随着温度降低，{\Gamma}3 和 {\Gamma}4 的比例发生变化。在 Ga 掺杂化合物中，随着温度降低，这两种不可约表示的混合比保持不变。掺杂非磁性离子 Ti4+ (d0) 会改变磁结构，它由不可约表示 {\Gamma}2 的基矢量描述，在 6 K 时磁矩为 2.3{\mu}B。掺杂 Fe3+ (d5) 时，紧接 TN 以下的磁结构可通过考虑 {\Gamma}3 不可约表示来解释。进一步降低温度时，观察到在 ~ 35 K 处发生自旋重取向。在此温度以下，YMn0.9Fe0.1O3 的磁结构通过考虑含 51% {\Gamma}4 混合的 {\Gamma}3 表示来解释。在所有这些化合物中，发现有序磁矩低于 Mn3+ 离子的预期值，表明这些化合物具有阻挫性质。然而，在具有 {\Gamma}2 表示的 Ti 掺杂化合物中，阻挫参数 f 显著降低。
引用
@article{arxiv.1308.2482,
title = {Spin reorientation behavior in YMn1-xMxO3 (M = Ti, Fe, Ga; x = 0, 0.1)},
author = {Neetika and A. Das and C. L. Prajapat and S. S. Meena},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.2482},
year = {2013}
}