碲化锡：一种弱共弹性金属

我们报道了SnTe和Sn$_{0.995}$Cr$_{0.005}$Te的共振超声谱（RUS）、膨胀/磁致伸缩、磁输运、磁化强度、比热以及$^{119}$Sn穆斯堡尔谱测量。在$T=77$ K下的霍尔测量表明，我们的布里奇曼法生长单晶具有$3.4 \times 10^{19}$ cm$^{-3}$的$p$型载流子浓度，而掺Cr晶体具有$5.8 \times 10^{22}$ cm$^{-3}$的$n$型浓度。尽管我们的SnTe晶体在$2\, \text{K} \leq T \leq 1100\, \text{K}$温度范围内是抗磁性的，但掺Cr晶体是室温铁磁体，居里温度为294 K。对于每种样品类型，三端电容膨胀测量在$T_c \approx 85$ K处检测到微妙的0.5微米畸变。尽管我们对SnTe的RUS测量显示在结构转变附近出现弹性硬化，指向共弹性行为，但对Sn$_{0.995}$Cr$_{0.005}$Te的类似测量显示明显的软化，指向铁弹性行为。从$^{119}$Sn穆斯堡尔研究获得的SnTe有效德拜温度$\theta_D$值显示，在60–115K范围内（$\theta_D$ = 162K）声子硬化，与100–300K范围（$\theta_D$ = 150K）相比。此外，一个延伸约100 K的前驱软化预示着临界温度处的这种坍缩，对其约化模量三个数量级的定量分析发现$\Delta C_{44}/C_{44}=A|(T-T_0)/T_0|^{-\kappa}$，其中$\kappa = 0.50 \pm 0.02$，该值表明在远低于$T_c$的温度$T_0 \sim 75$ K处声子支的三维软化。我们认为这两种弹性行为的差异在于一种情况下弹性畴壁运动的缺失和另一种情况下其成核。