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具有Jahn-Teller活性的氟钙钛矿 $A\mathrm{CrF_3}$ ($A=\mathrm{Na^+},\mathrm{K^+}$):随$A$位变化的温热与磁光关联

材料科学 2021-07-07 v1

摘要

铬(II)氟钙钛矿 ACrF3(A=Na+,K+)A\mathrm{CrF_3}(A\mathrm{=Na^+,K^+}) 在低温下是强关联的Jahn-Teller活性材料。本文利用实验方法(XRD、光学吸收光谱和磁场)以及DFT模拟,考察了该族氟钙钛矿中AA位离子所起的作用。温度依赖的光学吸收实验表明,自旋允许跃迁 E2E_2E3E_3 仅在 AA=Na 时于2 K完全合并。2 K下场依赖的光学吸收测量显示,NaCrF3\mathrm{NaCrF_3} 中自旋允许跃迁的振子强度随外加场增大而增加。在 KCrF3{\rm KCrF_3} 的Neél温度以下,观察到抑制自旋翻转跃迁的直接磁结构关联。在 NaCrF3{\rm NaCrF_3} 中,自旋翻转跃迁在9 K以下突然消失,揭示了与晶体结构变化无关的磁光关联。这表明,随着长程有序的减弱,单个 CrF64{\rm CrF_6^{4-}} 八面体中的局域JT效应控制了所观察到的行为。我们的结果显示出与等电子 AxMnF3+xA_x{\rm MnF}_{3+x} 体系所发现 pattern 的明显偏离。AA位阳离子的大小被证明在决定 ACrF3A{\rm CrF}_3 的物理性质和相变方面起核心作用,为改变组分以创造具有可调性质的新奇物质态提供了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.06212,
  title  = {The Jahn-Teller active fluoroperovskites $A\mathrm{CrF_3}$ $A=\mathrm{Na^+},\mathrm{K^+}$: thermo- and magneto optical correlations as function of the $A$-site},
  author = {F. L. M. Bernal and F. Lundvall and S. Kumar and P-A. Hansen and D. S. Wragg and O. M. Løvvik and H. Fjellvåg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06212},
  year   = {2021}
}