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新型复杂无序高熵自旋氧化物中均场理论的验证

强关联电子 2024-07-31 v1

摘要

高熵氧化物的出现催生了广泛的研究热情,由于其异常的功能性能常常远超其组成元素单一特性之和。本研究引入一种复杂高熵自旋氧化物,配分物为(Ni0.2_{0.2}Mg0.2_{0.2}Co0.2_{0.2}Cu0.2_{0.2}Zn0.2_{0.2})(Mn0.66_{0.66}Fe0.66_{0.66}Cr0.66_{0.66})O4。我们对该材料进行了全面的结构(X射线和中子衍射)、微观结构、磁性和局部电子结构调查。尽管材料具有高度无序性,详细的磁化measurements和低温中子粉末衍射研究表明其在293K开始呈现长程铁磁有序。该样品在50K时表现出高饱和磁化值为766emucm_{4}。我们对该材料进行了全面的结构(X射线和中子衍射)、微观结构、磁性和局部电子结构调查。尽管材料具有高度无序性,详细的磁化 measurements 和低温中子粉末衍射研究表明其在293 K 开始呈现长程铁磁有序。该样品在50 K时表现出高饱和磁化值为766 emu-cm{^3},低coercivityH,低 coercivity(H_C)为100Oe50K),高临界温度(T)为100 Oe(50 K),高临界温度(T_C$)约为室温,室温电阻率为4000欧厘米,表明其潜力适用于高密度存储器件。通过采用k = 0,0,0的共线型铁磁模型确定磁结构。多种分析技术,包括修改Arrott图、Kouvel-Fischer分析和临界等温线分析,用于探讨该复杂系统的相变和磁性。我们的结果表明为二级相变。惊人的是,尽管结构复杂且无序显著,所获得的临界指数与均场模型一致。高熵导致多个阳离子分布极其均匀,验证了平均局部磁环境的近似,支持了均场理论。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.20393,
  title  = {Validating Mean Field Theory in a New Complex, Disordered High-Entropy Spinel Oxide},
  author = {Neha Sharma and Nikita Sharma and Jyoti Sharma and S. D. Kaushik and Sanjoy Kr. Mahatha and Tirthankar Chakraborty and Sourav Marik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.20393},
  year   = {2024}
}