{\alpha}-NaFeO2 型三元铱酸钠的结构与性质
摘要
报道了 Na3-xMIr2O6 和 Na3-xM2IrO6 型层状化合物的合成、结构及基本磁学和电子性质，其中 M 为 3d 系列过渡金属（M=Zn, Cu, Ni, Co, Fe 和 Mn）。通过精修中子和同步辐射粉末衍射数据，确定了空间群为 R-3m 的菱方结构。除 M = Zn 的情况外，中子粉末衍射图样中未发现长程 2:1 或 1:2 蜂窝状 M/Ir 有序的明确证据，因此这些化合物通常最好被指定为化学式为 Na1-xM1/3Ir2/3O2 或 Na1-xM2/3Ir1/3O2 的缺钠 {\alpha}-NaFeO2 型相。同步辐射粉末衍射图样表明，几种化合物可能具有面内金属 - 铱蜂窝状有序，但层堆叠无序。在我们合成条件下，所有化合物均缺钠，呈黑色且为绝缘体。从磁化率测量导出的 Weiss 常数表明，Na0.62Mn0.61Ir0.39O2、Na0.80Fe2/3Ir1/3O2、Na0.92Ni1/3Ir2/3O2、Na0.86Cu1/3Ir2/3O2 和 Na0.89Zn1/3Ir2/3O2 表现出主导的反铁磁相互作用。对于 Na0.90Co1/3Ir2/3O2，低温下的主导磁相互作用为铁磁性，而高温下为反铁磁性；有效矩也发生变化。对 Na0.92Ni1/3Ir2/3O2 的低温比热测量（低至 2 K）表明存在一个宽泛的磁有序转变。X 射线吸收光谱显示，所有化合物中的铱处于或接近 +4 氧化态。对比 Na2IrO3 与 Na0.92Ni1/3Ir2/3O2 和 Na0.89Zn1/3Ir2/3O2 的 23Na 核磁共振测量提供了有力迹象，表明后两种材料中的电子自旋呈短程有序。所有化合物均为自旋玻璃。
引用
@article{arxiv.1312.0995,
title = {Structure and Properties of {\alpha}-NaFeO2-type Ternary Sodium Iridates},
author = {Kristen Baroudi and Cindi Yim and Hui Wu and Qingzhen Huang and John H. Roudebush and Eugenia Vavilova and Hans-Joachim Grafe and Vladislav Kataev and Bernd Buechner and Huiwen Ji and Changyang Kuo and Zhiwei Hu and Tun-Wen Pi and Chiwen Pao and Jyhfu Lee and Daria Mikhailova and Liu Hao Tjeng and R. J. Cava},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.0995},
year = {2015}
}
备注
Journal of Solid State Chemistry to be published, 43 pages, 16 figures