Ge0.5Mn0.5Co2O4的结构与磁性：中子衍射研究
强关联电子
2024-07-02 v1
摘要
利用中子粉末衍射（NPD）、X射线衍射（XRD）、直流磁计和热容分析，对Ge0.5Mn0.5Co2O4（GMCO）的结构与磁性进行了详细研究，并与GeCo2O4进行比较。尽管两种化合物在室温下均呈现立方结构，但在低温结构性质方面观察到显著差异，表明Mn取代对晶体结构有显著影响。磁性和热容数据揭示了GMCO约在108 K出现的反铁磁有序。确认存在少量次相，并在更低温度下发生长程ANTIFERROMAGNETIC有序。该次相在XRD中因晶格参数相同而未被检测到。热容数据分析表明，高温相变呈现宽度展宽，这归因于短程相关性持续存在至更高温度。估算的磁熵仅为GMCO预期值的63%。缺失的熵可能与在相变温度以上仍然存在的短程磁相关有关。利用NPD估算了GMCO中A位和B位的阳离子分布。还确认了主要相和次相中的磁结构。高温相变对应于主要相中A位和B位阳离子反铁磁有序。观察到A位和B位自旋沿c轴平行排列的共线反铁磁构型。在5 K下的f errimagnetic相中，A位和B位平均磁矩分别为2.31(3)和1.82(3)μB，磁矩随温度的变化遵循预期的幂律行为。低温有序归因于B位离子与次相相关的反铁磁有序，类似于GeCo2O4。
引用
@article{arxiv.2407.01342,
title = {Structural and Magnetic properties of Ge0.5Mn0.5Co2O4 using neutron diffraction},
author = {Pooja Jain and Benny Schundelmier and Chin-Wei Wang and Poonam Yadav and Kaya Wei and N. P. Lalla and Shivani Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01342},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 9 figures