钾型水钠锰矿单晶中的结构调制
材料科学
2021-07-08 v1
摘要
我们报道了钾型水钠锰矿单晶（K0.31MnO2*0.41H2O）的生长，并给出了这一阻挫磁系统的平均结构与局域结构表征。采用 KNO3/B2O3 助熔剂在 700 {\deg}C 下通过助熔剂生长法获得单晶。单晶 X 射线衍射揭示其平均正交对称性，空间群为 Cmcm。高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）与原子分辨率能量色散 X 射线谱（EDS）的结合证明了钾型水钠锰矿的层状结构，含锰平面被钾原子层良好隔开。通过积分微分相位衬度（iDPC）STEM 清晰成像了 MnO6 八面体与 K/H2O 平面。此外，iDPC-STEM 还揭示了沿 c 轴存在锰氧平面衬度交替的局域畴，很可能源于 Mn3+ 与 Mn4+ 的电荷有序。这些电荷有序畴与基体其余部分相比，明显伴随 c 轴晶格参数的减小。本工作所获得的见解有助于更好地理解结构与磁性质之间的关联。
引用
@article{arxiv.2107.02880,
title = {Structural modulation in potassium birnessite single crystals},
author = {Liliia D. Kulish and Pavan Nukala and Rick Scholtens and A. G. Mike Uiterwijk and Ruben Hamming-Green and Graeme R. Blake},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02880},
year = {2021}
}
备注
A high-resolution version with supplementary information can be found at https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TC/D0TC05396A#!divAbstract