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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

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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

Single crystal growth and magnetic properties of spinel structure and spin ordering compound CaTi2O4

Liu Yong, Zhou Rui, Li Jing, Zhang Yue, Xiong Rui, Yin Di, Tang Wu-Feng, Shi Jing
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  • 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.
    High quality and large-size single crystals of CaTi2O4 were prepared by the molten salt flux method. The X-ray diffraction and the EDS results showed that all the CaTi2O4 crystals have the rom temperature lattice parameters a=9.781 ?,b=9.966 ? and c=3.148 ?, and all the samples have perfect stoichiometric composition. Through the magnetic susceptibility measurement, we first obtained the Van-Vleck paramagnetic parameter of CaTi2O4 of 6.85×10-5cm3/mol, and Cure-Weiss temperature of -0.44 K, revealing that CaTi2O4 is a weak ferromagnetic compound. Further more, the existence of Ti-Ti dimer was confirmed by anisotropy measurement, the structure and direction of the antiferromagnetic dimer chains were also determined.
    • 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.
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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

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