HoFeO$_3$磁结构的单晶中子衍射温度演化

T. Chatterji; M. Meven; P. J. Brown

HoFeO$_3$磁结构的单晶中子衍射温度演化

材料科学 2016-04-29 v1 强关联电子

作者: T. Chatterji , M. Meven , P. J. Brown

摘要

我们利用单晶中子衍射研究了 HoFeO $_3$ 磁结构的温度演化。随温度变化的三种不同磁结构由磁群 Pb $'n$ '2_1 $、Pbn$ 2_1 $和 Pbn$ '2_1' $描述，并分别在约 600-55 K、55-37 K 和 35$ >T>2 $K 温度范围内稳定。在所有三种结构中，Fe 子晶格之间的基本耦合保持不变，仅其取向和偏离理想轴向的倾斜程度发生变化。在这两个较高温度区域中，Fe 矩的主要分量沿$ x $和$ y $方向，Ho 子晶格的磁极化非常小。矩从轴向的倾斜归因于晶体对称性所允许的反对称相互作用。它们包括单离子各向异性和贾洛辛斯基反对称交换的贡献。在低温相中，出现了两次进一步的结构转变，其中自发磁化相对于底层反铁磁构型改变符号。在该温度范围内，随着 Ho 子晶格开始有序，反对称交换能快速变化。只要有序的 Ho 矩较小，反对称交换仅由 Fe-Fe 相互作用引起；但随着 Ho 有序度增加，Fe-Ho 相互作用占据主导，而在最低温度当 Ho 矩接近饱和时，Ho-Ho 相互作用占主导。本研究中发现的自发磁化反转表明，在 HoFeO$ _3$ 中，Fe-Fe 和 Ho-Ho 反对称相互作用之和彼此同号，而 Ho-Fe 项之和反号。

关键词

单晶中子衍射 HoFeO$_3$ 磁结构温度演化反对称交换贾洛辛斯基相互作用磁相变

引用

@article{arxiv.1604.08349,
  title  = {Temperature evolution of magnetic structure of HoFeO$_3$ by single crystal neutron diffraction},
  author = {T. Chatterji and M. Meven and P. J. Brown},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08349},
  year   = {2016}
}

HoFeO$_3$磁结构的单晶中子衍射温度演化

摘要

关键词

引用

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