CaFe2O4中的反常亚铁磁性
材料科学
2023-11-02 v1 强关联电子
摘要
共线反平行自旋的不完全抵消导致亚铁磁性。即使反向极化的自旋源于具有相同价态的单一磁性元素的等量数目，原则上，由于宿主离子的晶体学不等价性仍可出现亚铁磁态。然而，由于预期的M量级极小，且需要复杂技术来区分相似的磁位点，实验上将此态鉴定为亚铁磁并不容易。我们报道了基于同步辐射的Fe L2,3边共振X射线对CaFe2O4外延薄膜的研究，该薄膜表现出两个能量相近的磁相。我们发现，虽然CaFe2O4的一个相为反铁磁性，另一个相为亚铁磁性，在两个具有非常相似局域配位环境的不同晶体学位点间存在等量自旋的反平行排列。我们的结果进一步表明，整体微小的M有两个不同起源：一个是内禀的，来自不同的Fe3+位点；另一个是外禀的，源于有缺陷的Fe2+可能形成弱耦合的亚铁磁团簇。这两个起源互不相关且具极不同的矫顽场。因此，本工作直接实验证明了仅由Fe3+的晶体学不等价性作为CaFe2O4微弱M起源的亚铁磁性。
引用
@article{arxiv.2207.10775,
title = {Unusual ferrimagnetism in CaFe2O4},
author = {Hiroki Ueda and Elizabeth Skoropata and Cinthia Piamonteze and Nazaret Ortiz Hernandez and Max Burian and Yoshikazu Tanaka and Christine Klauser and Silvia Damerio and Beatriz Noheda and Urs Staub},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.10775},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 8 figures