搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

尖晶石结构自旋有序CaTi2O4单晶生长和磁化率特性研究

刘雍 周睿 李靖 张悦 熊锐 尹镝 汤五丰 石兢

尖晶石结构自旋有序CaTi2O4单晶生长和磁化率特性研究

刘雍, 周睿, 李靖, 张悦, 熊锐, 尹镝, 汤五丰, 石兢
PDF
导出引用
  • 通过助溶剂熔融法并在氩气气氛炉中成功生长出高质量大尺寸的CaTi2O4的单晶.X射线衍射实验及能量损失谱EDS证实,制备的CaTi2O4单晶晶胞参数a=9.781?,b=9.966?,c=3.148?,所有样品均为单相,且符合化学计量比,样品高纯.通过直流磁化率的测量,首次给出了晶体的Van-Vleck顺磁因子为6.85×10-5cm3/mol,Cure-Weiss温度为-0.44 K,呈弱反铁磁性.同时,通过单晶各向磁化率的测量,进一步确认了CaTi2O4晶体中一维有序Ti-Ti反铁磁dimer链的形成,并明确了其方向.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974148,10674105),国家基础科学人才培养基金(批准号:J0830310)资助的课题.
    [1]

    Johnston D C, Prakash H, Zachariasen W H, Viswanathan R 1973 Mater. Res. Bull. 8 777

    [2]

    Kondo S, Johnston D C, Swenson C A, Borsa F, Mahajan A V, Miller L L, Gu T, Kojima A I, Luke G M, Uemura Y J, Chmaissem O, Jorgensen J D 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3729

    [3]

    Ueda Y, Fujiwara N, Yasuoka H 1997 J. Phys. Soc. Jpn. 66 778

    [4]

    Tang Z, Li C Z, Yin D, Zhu B P, Wang L L, Wang J F, Xiong R, Wang Q Q, Shi J 2006 Acta Phys. Sin. 55 6532 ( in Chinese ) [汤 征、李长真、尹 镝、朱本鹏、汪丽莉、王俊峰、熊 鋭、王取泉、石 兢 2006 物理学报 55 6532]

    [5]

    Okamoto Y, Niitaka S, Uchida M, Waki T, Takigawa M, Nakatsu Y, Sekiyama A, Suga S, Arita R, Takagi H 2008 Phys. Rev. Lett. 101 86404

    [6]

    Radaelli P G, Horibe Y, Gutmann M J, Ishibashi H, Chen C H, Ibberson R M, Koyama Y, Hor Y, Kiryukhin V, Cheong S 2002 Nature 416 155

    [7]

    Khomskii D I, Mizokawa T 2005 Phys. Rev. Lett. 94 156402

    [8]

    Yang H X, Zhu B P, Zeng L J, Tian H F, Ma C, Shi J, Li J Q 2008 Journal of Physics: Condensed Matter 20 275230

    [9]

    Schmidt M, Ratcliff W N, Radaelli P G, Refson K, Harrison N M, Cheong S W 2004 Phys. Rev. Lett. 92 56402

    [10]

    Geselbracht M J, Erickson A s, Rogge M P, Greedan J E, Walton R I, Stoltzfus M W, Eng H W, Woodward P M 2006 J. Solid State Chem. 179 3489

    [11]

    Rogge M P, Caldwell J H, Ingram D R, Green C E, Geselbracht M J, Siegrist T 1998 J. Solid State Chem. 141 338

    [12]

    Zhou H D, Goodenough J B 2005 Phys. Rev. B 72 45118

    [13]

    Alexander D T L, Schwandt C, Frayb D J 2006 Acta Mater. 54 5

    [14]

    Margret J G, Liam D N, Lien T N, Jessica H P, Richard I W, E. Sarah C, Franck M, Dermot O 2004 Chem. Mater. 16 1153

    [15]

    Zhu B P, Tang Z, Zhao L H, Wang L L, Li C Z, Yin D, Yu Z X, Tang W F, Xiong R, Shi J, Ruan X F 2006 Mater. Lett. 61 578

    [16]

    Isobe M, Ueda A Y 2004 J. Alloy. Compd. 383 85

    [17]

    Zhang T, Chen P, Li C 2009 Chin. Phys. B 18 1346

    [18]

    Lee S H, Louca D, Ueda H, Park S, Sato T J, Isobe M, Ueda Y, Rosenkranz S, Zschack P, Iniguez J, Qiu Y, Osborn R 2004 Phys. Rev. Lett. 93 156407

    [19]

    Liu X B, Zhang S Y, Shen B G 2004 Chin. Phys. 13 0397

    [20]

    Du F, Li X, Huang Z F, Li A, Wang C Z, Chen G 2009 Acta Phys. Sin. 58 541 ( in Chinese ) [杜 菲、李 旭、黄祖飞、李 昂、王春忠、陈 岗 2009 物理学报 58 541]

    [21]

    Wang L L, Xiong R, Wei W, Hu N, Lin Y, Zhu B P, Tang W F, Yu Z X, Tang Z, Shi J 2008 Acta Phys. Sin. 57 4334 ( in Chinese ) [汪丽莉、熊 锐、魏 伟、胡 妮、林 颖、朱本鹏、汤五丰、余祖兴、汤 征、石 兢 2008 物理学报 57 4334]

    [22]

    Hohl H, Kloc C, Bucher E 1996 J. Solid State Chem. 125 216

  • [1]

    Johnston D C, Prakash H, Zachariasen W H, Viswanathan R 1973 Mater. Res. Bull. 8 777

    [2]

    Kondo S, Johnston D C, Swenson C A, Borsa F, Mahajan A V, Miller L L, Gu T, Kojima A I, Luke G M, Uemura Y J, Chmaissem O, Jorgensen J D 1997 Phys. Rev. Lett. 78 3729

    [3]

    Ueda Y, Fujiwara N, Yasuoka H 1997 J. Phys. Soc. Jpn. 66 778

    [4]

    Tang Z, Li C Z, Yin D, Zhu B P, Wang L L, Wang J F, Xiong R, Wang Q Q, Shi J 2006 Acta Phys. Sin. 55 6532 ( in Chinese ) [汤 征、李长真、尹 镝、朱本鹏、汪丽莉、王俊峰、熊 鋭、王取泉、石 兢 2006 物理学报 55 6532]

    [5]

    Okamoto Y, Niitaka S, Uchida M, Waki T, Takigawa M, Nakatsu Y, Sekiyama A, Suga S, Arita R, Takagi H 2008 Phys. Rev. Lett. 101 86404

    [6]

    Radaelli P G, Horibe Y, Gutmann M J, Ishibashi H, Chen C H, Ibberson R M, Koyama Y, Hor Y, Kiryukhin V, Cheong S 2002 Nature 416 155

    [7]

    Khomskii D I, Mizokawa T 2005 Phys. Rev. Lett. 94 156402

    [8]

    Yang H X, Zhu B P, Zeng L J, Tian H F, Ma C, Shi J, Li J Q 2008 Journal of Physics: Condensed Matter 20 275230

    [9]

    Schmidt M, Ratcliff W N, Radaelli P G, Refson K, Harrison N M, Cheong S W 2004 Phys. Rev. Lett. 92 56402

    [10]

    Geselbracht M J, Erickson A s, Rogge M P, Greedan J E, Walton R I, Stoltzfus M W, Eng H W, Woodward P M 2006 J. Solid State Chem. 179 3489

    [11]

    Rogge M P, Caldwell J H, Ingram D R, Green C E, Geselbracht M J, Siegrist T 1998 J. Solid State Chem. 141 338

    [12]

    Zhou H D, Goodenough J B 2005 Phys. Rev. B 72 45118

    [13]

    Alexander D T L, Schwandt C, Frayb D J 2006 Acta Mater. 54 5

    [14]

    Margret J G, Liam D N, Lien T N, Jessica H P, Richard I W, E. Sarah C, Franck M, Dermot O 2004 Chem. Mater. 16 1153

    [15]

    Zhu B P, Tang Z, Zhao L H, Wang L L, Li C Z, Yin D, Yu Z X, Tang W F, Xiong R, Shi J, Ruan X F 2006 Mater. Lett. 61 578

    [16]

    Isobe M, Ueda A Y 2004 J. Alloy. Compd. 383 85

    [17]

    Zhang T, Chen P, Li C 2009 Chin. Phys. B 18 1346

    [18]

    Lee S H, Louca D, Ueda H, Park S, Sato T J, Isobe M, Ueda Y, Rosenkranz S, Zschack P, Iniguez J, Qiu Y, Osborn R 2004 Phys. Rev. Lett. 93 156407

    [19]

    Liu X B, Zhang S Y, Shen B G 2004 Chin. Phys. 13 0397

    [20]

    Du F, Li X, Huang Z F, Li A, Wang C Z, Chen G 2009 Acta Phys. Sin. 58 541 ( in Chinese ) [杜 菲、李 旭、黄祖飞、李 昂、王春忠、陈 岗 2009 物理学报 58 541]

    [21]

    Wang L L, Xiong R, Wei W, Hu N, Lin Y, Zhu B P, Tang W F, Yu Z X, Tang Z, Shi J 2008 Acta Phys. Sin. 57 4334 ( in Chinese ) [汪丽莉、熊 锐、魏 伟、胡 妮、林 颖、朱本鹏、汤五丰、余祖兴、汤 征、石 兢 2008 物理学报 57 4334]

    [22]

    Hohl H, Kloc C, Bucher E 1996 J. Solid State Chem. 125 216

  • [1] 王泽温, 介万奇. 稀磁半导体Hg0.89Mn0.11Te磁化强度及磁化率的研究. 物理学报, 2007, 56(2): 1141-1145. doi: 10.7498/aps.56.1141
    [2] 汪丽莉, 熊 锐, 魏 伟, 胡 妮, 林 颖, 朱本鹏, 汤五丰, 余祖兴, 汤 征, 石 兢. 缺氧条件下准一维自旋梯状结构化合物(Sr1-xCax)14Cu24O41-δ的磁化率特性研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4334-4340. doi: 10.7498/aps.57.4334
    [3] 成泰民, 葛崇员, 孙树生, 贾维烨, 李林, 朱林, 马琰铭. 自旋为1/2的XY模型亚铁磁棱型链的物性和有序-无序竞争. 物理学报, 2012, 61(18): 187502. doi: 10.7498/aps.61.187502
    [4] Xavier Mateos, Valentin Petrov, 万勇, 韩文娟, 刘均海, 夏临华, 张怀金, 王继扬. 单斜结构的Yb:KLu(WO4)2晶体光谱和激光性质的各向异性. 物理学报, 2009, 58(1): 278-284. doi: 10.7498/aps.58.278.1
    [5] 翁紫梅, 陈 浩. 单离子各向异性影响下的一维铁磁链中的孤子. 物理学报, 2007, 56(4): 1911-1918. doi: 10.7498/aps.56.1911
    [6] 陈如山, 杨 阳, 袁 洪, 杨宏伟. 各向异性磁化等离子体的SO-FDTD算法. 物理学报, 2007, 56(3): 1443-1446. doi: 10.7498/aps.56.1443
    [7] 莫锦军, 袁乃昌, 刘少斌. 各向异性磁化等离子体JEC-FDTD算法. 物理学报, 2004, 53(3): 783-787. doi: 10.7498/aps.53.783
    [8] 莫锦军, 袁乃昌, 刘少斌. 各向异性磁等离子体的辅助方程FDTD算法. 物理学报, 2004, 53(7): 2233-2236. doi: 10.7498/aps.53.2233
    [9] 何赛灵, 何江平, 冯尚申, 庄飞. 大带隙的二维各向异性椭圆介质柱光子晶体. 物理学报, 2002, 51(2): 355-361. doi: 10.7498/aps.51.355
    [10] 余增强, 张国华, 史力斌, 任骏原, 张凤云. 关于MgB2/Al2O3超导薄膜电阻转变和各向异性的研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5353-5358. doi: 10.7498/aps.56.5353
    [11] 庄 飞, 沈建其. 双轴各向异性负折射率材料光纤中光子波函数几何相位研究. 物理学报, 2005, 54(2): 955-960. doi: 10.7498/aps.54.955
    [12] 李安华, 董生智, 李卫. 烧结Sm2Co17型永磁材料的力学性能及断裂行为的各向异性. 物理学报, 2002, 51(10): 2320-2324. doi: 10.7498/aps.51.2320
    [13] 冯进, 凌瑞良, 冯金福. 三维各向异性耦合谐振子体系的量子化能谱与精确波函数. 物理学报, 2010, 59(12): 8348-8358. doi: 10.7498/aps.59.8348
    [14] 肖三水, 何江平, 何赛灵, 庄飞. 二维正方各向异性碲圆柱光子晶体完全禁带中缺陷模的FDTD计算分析和设计. 物理学报, 2002, 51(9): 2167-2172. doi: 10.7498/aps.51.2167
    [15] 欧阳昊, 胡思扬, 申曼玲, 张晨希, 程湘爱, 江天. GeSe2中强各向异性偏振相关的非线性光学响应. 物理学报, 2020, (): 004200. doi: 10.7498/aps.69.20200443
    [16] 欧阳昊, 胡思扬, 申曼玲, 张晨希, 程湘爱, 江天. GeSe2中强各向异性偏振相关的非线性光学响应. 物理学报, 2020, 69(18): 184212. doi: 10.7498/aps.69.20200443
    [17] 张永伟, 殷春浩, 赵强, 李富强, 朱姗姗, 刘海顺. TiO2电子结构与其双折射性、各向异性关联的理论研究. 物理学报, 2012, 61(2): 027801. doi: 10.7498/aps.61.027801
    [18] 蔡 力, 韩小云, 温熙森. 长波条件下二维声子晶体中的弹性波传播及各向异性. 物理学报, 2008, 57(3): 1746-1752. doi: 10.7498/aps.57.1746
    [19] 贺朝会, 耿 斌, 杨海亮, 陈晓华, 王燕萍, 李国政, 张志明, 万梅香, 龙云泽, 陈兆甲, 郑 萍, 王楠林. 纳米管结构聚苯胺的电阻率和磁化率. 物理学报, 2003, 52(1): 175-179. doi: 10.7498/aps.52.175
    [20] 杨秀会. W(110)基底上的铁纳米岛初始自发磁化态的微磁学模拟. 物理学报, 2008, 57(11): 7279-7286. doi: 10.7498/aps.57.7279
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  4262
  • PDF下载量:  950
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-15
  • 修回日期:  2009-12-03
  • 刊出日期:  2010-04-05

尖晶石结构自旋有序CaTi2O4单晶生长和磁化率特性研究

  • 1. 武汉大学物理系,教育部声光材料与器件重点实验室,武汉 430072
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10974148,10674105),国家基础科学人才培养基金(批准号:J0830310)资助的课题.

摘要: 通过助溶剂熔融法并在氩气气氛炉中成功生长出高质量大尺寸的CaTi2O4的单晶.X射线衍射实验及能量损失谱EDS证实,制备的CaTi2O4单晶晶胞参数a=9.781?,b=9.966?,c=3.148?,所有样品均为单相,且符合化学计量比,样品高纯.通过直流磁化率的测量,首次给出了晶体的Van-Vleck顺磁因子为6.85×10-5cm3/mol,Cure-Weiss温度为-0.44 K,呈弱反铁磁性.同时,通过单晶各向磁化率的测量,进一步确认了CaTi2O4晶体中一维有序Ti-Ti反铁磁dimer链的形成,并明确了其方向.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回