Structure and magnetic properties of six-atom silver clusters supported on LTA zeolite
12%(重量)通过在NaA沸石中Ag $^+$对Na $^+$的水溶液离子交换制备含银催化剂。氢还原导致银簇的形成。在Ag $K$ -边缘处使用直接{ \it原位}还原的X射线吸收光谱实验的结果产生4.00的Ag-Ag配位数,这与ca的相当单分散的结构相容。六个原子团簇。其中$<$ 0.1%具有EPR活性,显示出具有6个等效银核的各向同性参数。在1.8 K至300 K的温度范围内的磁化率表现出居里-外斯行为,与$\approx$ 0.81 $μ_{\rm B}$每个Ag原子的磁化强度,依赖于还原历史。因此,整体磁化强度显示出比EPR观察到的更多的未成对电子,但平均每个原子仍少于一个未成对电子。这表明存在抗磁性、EPR活性自旋-1/2和EPR沉默高自旋物种的混合物。有趣的是,中性自由Ag $_6$团簇通过理论计算被预测为抗磁性的和平面三角形几何形状({ \it Phys. Rev. A.} { \bf 75}(2007)063204)。
2015-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Electron paramagnetic resonance detected via magnetization measurements
介绍了使用霍尔探针磁强计的Fe 8单分子磁体的晶体上的磁化测量。用频率为92和110-120 GHz的微波辐照导致通过磁化测量检测到的电子顺磁共振(EPR)的观察。利用自旋温度对实验结果进行了定量分析。结果表明,脉冲微波实验可以更好地控制自旋激发。
2005-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Defects, Tunneling, and EPR Spectra of Single-Molecule Magnets
我们研究理论上的电子顺磁共振(EPR)线形的共振频率,能级和温度的函数为单晶的三种不同的单分子纳米磁体(SMM):锰$_{12}$醋酸盐,铁$_8$溴,和$S=9/2$锰$_4$化合物。我们使用一个密度矩阵方程,并考虑在单轴(二阶)各向异性参数$D$和$g$因子,在样品中可能的缺陷所造成的分布。此外,弱分子间交换和电子偶极相互作用包括在平均场近似。我们的计算线宽与实验符合得很好。我们发现,分布在$D$是共同的三个检查单分子磁体。这可以为由于晶格缺陷或缺陷而提出的隧穿机制提供基础。我们还发现,弱的分子间交换和偶极相互作用是主要负责所有三个SMM的线型的温度依赖性,和分子间交换相互作用是更显着的Mn $_4$比其他两个SMM。这一发现与早期的实验结果是一致的,并表明自旋-自旋弛豫过程中的磁化隧穿机制的作用。
2003-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic behavior of Ni substituted LiCoO2, magnetization and electron paramagnetic resonance studies
合成了单相Ni取代的LiCo_(1-x)Ni_xO_2(x < 0.15)固溶体,研究了取代对磁性的影响。两种不同的技术,磁化率和电子顺磁共振,EPR提供信息,在两个不同的时间窗口已被使用。固溶体为单相大晶粒,符合R-3 m菱面体结构。晶格参数c和a随着Ni取代量的增加而增加,但在所有情况下c/a比几乎不变,约为4.99,表明CoO 6和LiO 6八面体没有发生任何Jahn-Teller畸变。室温EPR吸收光谱清楚地显示了所有化合物在314 mT的场处的峰,对应于2.14的g因子。然而,发现峰宽是Ni取代的强函数;随着Ni从3.6 mT增加到6.5 mT(x = 0.08)而增加。磁化强度随着温度的降低而增加,这是一种顺磁行为,不像缺乏Li的化合物表现出泡利顺磁磁化率。此外,磁化强度表现出热不可逆性,在所有化合物的大磁场消失。未取代的化合物在200 K和50 K对应的磁性转变消失的替代与2%的Ni为Co的不连续性。有效磁矩被发现从0.32玻尔磁子增加到0.66玻尔磁子上增加到0.15的替代。然而,其独特之处在于,所有化合物在室温下均表现出明显的磁滞现象,并具有有限的矫顽力。当x = 0.04时,矫顽力从31 Oe增加到168 Oe,然后随着x的进一步增加而减小。磁滞回线的去卷积清楚地显示出随着取代而增加的顺磁分量。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Decomposition of the spin-1/2 Heisenberg chain compound Sr2CuO3 in air and water: An EPR and magnetic susceptibility study of Sr2Cu(OH)6
Sr 2CuO 3与空气和液态水的反应进行了研究,以解决报告的变量Curie-Weiss杂质贡献的这种化合物在低温下的磁化率X的起源。发现Sr 2CuO 3在暴露于这些环境中的任一种时分解。化合物Sr 2Cu(OH)6被鉴定为主要反应产物。然后单独制备Sr 2Cu(OH)6的纯样品。电子顺磁共振(EPR)、等温磁化强度与磁场M(H)和X与温度T的测量结果表明,Sr 2Cu(OH)6含有弱相互作用的Cu+2磁矩,自旋S = 1/2,平均g因子为2.133。根据居里-外斯定律对X(T)的拟合和修正的布里渊函数对M(H)等温线的拟合,发现相邻Cu+2自旋之间的交换相互作用为J/kB = -1.06(4)K,为弱反铁磁相互作用。我们的研究结果表明,以前报道的,强烈的样品依赖性,居里-外斯贡献的多晶Sr 2CuO 3样品的X(T)最有可能是由于暴露的样品在空气中,导致在样品的表面上的顺磁性Sr 2Cu(OH)6的可变量。
2001-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for the S=9 excited state in Mn12-bromoacetate measured by electron paramagnetic resonance
采用高频高场电子顺磁共振(EPR)方法对十二核锰配合物Mn 12-BrAc进行了研究。晶体场参数被发现是相同的原始化合物Mn 12-醋酸盐(Mn 12-Ac)。在Mn 12-BrAc的EPR谱中观察到的反常峰的频率和温度依赖性的详细分析,使我们能够定位S=9歧管在约40 K以上的MS= +/-10基态,这个名义上的S=10系统。这与S = 10流形的Ms = +/-6状态非常接近,从而表明了热辅助磁化动力学和相关性质的途径。最后,EPR精细结构最近归因于与Mn 12-Ac中的结晶的乙酸相关的无序在本测量中是不存在的,因此表明Mn 12-BrAc络合物代表用于测量高对称性S=10 SMM中的量子效应的更合适的候选者。
2004-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-glass behavior in single crystals of hetero-metallic magnetic warwickites $MgFeBO_4$, $Mg_{0.5}Co_{0.5}FeBO_4$, and $CoFeBO_4$
介绍了异金属瓦立克石$MgFeBO_4$、$Mg_{0.5}Co_{0.5}FeBO_4$和$CoFeBO_4$的磁性能,着重讨论了Co取代对这些化合物磁性能的影响。磁化强度和热容数据的分析表明,这些化合物表现出自旋玻璃转变低于$T_{SG}$ =10,20和22 K,分别。用零场交流磁化率作为纠缠见证,发现在$T_{SG}$以上的低维磁行为在$T_E$ = 130 K时表现出$χ(T)\varpropto T^{-α(T)}$量子纠缠行为.推导出$α$参数随温度和Co的变化关系,表明在该温度范围内存在随机单重相。高于$T_E$的顺磁性被解释为非纠缠自旋引起居里-外斯顺磁性。在一个简单的间接耦合模型中计算了不同的带内和带间交换相互作用途径。这是确定的三角图案的warwickite结构,连同竞争的相互作用,诱导挫折。的自旋玻璃字符解释在两个可用的晶体位置的Mg,Fe和Co原子的替代无序,和挫折引起的竞争相互作用。Co的替代引起沿b轴的单轴各向异性,增加了绝对磁化强度,并提高了自旋玻璃的冻结温度。的纠缠行为是支持在中间相,而不管引入各向异性的Co替代。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Proton-fluence dependent magnetic properties of exfoliable quasi-2D van der Waals Cr2Si2Te6 magnet
原子级薄材料中长程磁有序的发现使范德华(vdW)家族化合物受到前所未有的欢迎。特别是,随着目前对空间探索的推动,研究这些材料的性质如何在质子辐照下演变是有益的。由于其强大的层内稳定性和对外部扰动的敏感性,这些材料提供了极好的机会,研究质子辐照作为一种非破坏性的工具,用于控制其磁性能。具体地,可剥离的Cr2 Si 2 Te 6(CST)是铁磁半导体,居里温度(TC)为~32 K。在这里,我们研究了质子辐照后CST的磁性质作为注量的函数(1 × 1015、5 × 1015、1 × 1016、5 × 1016和1 × 1018 H+/cm 2),并详细说明磁化强度,磁各向异性和EPR谱参数作为穿过磁相变的质子注量的函数而变化。虽然TC作为质子注量的函数保持恒定,但我们观察到饱和磁化强度和磁各向异性在质子注量为5 × 1016 H+/cm 2时发散,这在铁磁相中尤其突出。这项工作表明,质子辐照是一种可行的方法,用于修改的磁性和局部磁相互作用的vdWs晶体,这是一个重要的一步,在未来的自旋电子学和磁电应用的设计。
2023-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Magic angle effects in a trigonal Mn(III)3 cluster: deconstruction of a single-molecule magnet
我们对一个具有特殊结构的三角Mn 3簇单晶进行了角度依赖的高频EPR研究,其中Mn(III)离子的局部磁易磁化轴明显偏离分子C3轴,向魔角54.7度倾斜,导致与铁磁耦合的总自旋ST = 1相关的2阶轴向磁各向异性的几乎完全抵消。6基态。这与过去已经深入研究的许多相关Mn 3单分子磁体(SMM)中的情况形成对比,其中局部MnIII各向异性张量合理地平行,导致磁化弛豫(Ueff = 30至35 cm-1)的实质性势垒和低于约2.5 K的磁化阻断。在这种情况下,2阶各向异性的抑制导致ST = 6基态的零场分裂(ZH)由4阶和更高阶相互作用主导的情况。这提供了一个独特的机会,深入研究分子几何形状如何影响这些相互作用,负责在高对称性SMM的磁化量子隧穿。角度相关的EPR测量提供了一个完整的映射的分子磁各向异性。同时,采用不可约张量算符(ITO)方法,以获得直接将分子各向异性与微观物理联系起来的解析表达式,即,与单个MnIII离子相关的双张量,它们的取向,以及三个自旋之间的交换耦合。我们发现魔角倾斜导致ST = 6基态能级图的大规模压缩和自旋投影态之间的强混合。虽然这些特性是对立的SMM行为,他们提供了重要的见解多核分子纳米磁体的物理。
2018-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and Verwey transition in magnetite nanoparticles in thin polymer film
利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子顺磁共振(EPR)和静态磁测量等技术研究了聚乙烯醇(PVA)薄膜中磁性纳米颗粒的磁性和结构特性。纳米颗粒具有明确的结晶度,并且在室温下是超顺磁性的。它们的粒径分布具有明显的对数正态分布规律(平均粒径在5-7 nm附近)和在70-80 nm附近的轻微最大值。EPR谱和静态磁化强度数据表明,在130 K(对应于Verwey转变)和200 K之间存在明显的异常。得到的实验数据可以理解的基础上的半金属电子结构,磁各向异性的复杂的温度行为,以及“弱磁电子”的磁铁矿子晶格的影响。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Paramagnetic GaN:Fe and ferromagnetic (Ga,Fe)N - relation between structural, electronic, and magnetic properties
我们报告的金属有机化学气相沉积(MOCVD)的GAN:Fe和(Ga,Fe)N层的c-蓝宝石衬底和他们的全面表征,通过高分辨率X射线衍射(HRXRD),透射电子显微镜(TEM),空间分辨能量色散X射线光谱(EDS),二次离子质谱(SIMS),光致发光(PL),霍尔效应,电子顺磁共振(EPR),并采用超导量子干涉仪(SQUID)的磁力计。TEM和EDS的组合揭示了相干纳米晶体的存在下,大概FexN的组合物和晶格参数所施加的主机。从TEM和SIMS的研究,它是说,纳米晶体的密度,从而Fe浓度增加朝向表面。在铁含量x<0.4%的层中,已经检测到铁磁特征的存在,例如磁化滞后和自发磁化。我们链接的铁磁签名的存在下,形成富铁纳米晶体,证明了TEM和EDS研究。这种解释是支持冷却后的磁化测量-和没有外部磁场,指向系统的超顺磁性。有人认为,高温铁磁响应由于旋节分解成区域的磁性成分的小和大的浓度是一个通用的属性,稀磁半导体和稀磁氧化物表现出高的表观居里温度。
2006-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Double-loop hysteresis of multisite dilute Sr(Y$_{1-x}$Dy$_x$)$_2$O$_4$ single crystal Kramers paramagnets: electron-phonon interaction, quantum tunneling and cross-relaxation
本文通过实验与理论结合,研究了 Dy$^{3+}$ 掺杂 SrY$_2$O$_4$ 单晶在扫场下的双回线磁滞,建立了包含电子-声子相互作用、量子隧穿和交叉弛豫的微观模型,成功再现磁滞回线随温度、扫场速率和离子浓度的演化。
2023-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties and spin dynamics in single molecule paramagnets Cu6Fe and Cu6Co
本文用磁化强度和直流磁化率测量、电子顺磁共振(EPR)和质子核磁共振(NMR)研究了两种分子磁体在宽温度范围内(1.6- 300 K),外加磁场(H=0.5和1.5 Tesla)的磁性和自旋动力学。这两种分子磁体由Cu Ⅱ(saldmen)(H_2O)}_6 {Fe Ⅲ(CN)_6}](ClO_4)_38H_2O(简称Cu_6 Fe)和与钴类似的化合物Cu_6Co组成。结果表明,在由6个Cu ~(2+)离子和1个Fe ~(3+)离子(s=1/2)构成的Cu_6 Fe中,Cu ~(2+)磁矩通过中心Fe ~(3+)离子存在弱铁磁相互作用,J = 0.14 K;而在Cu_6 Co中,Co ~(3+)离子为反磁性,弱相互作用为反铁磁相互作用,J = -1.12 K.的NMR光谱显示存在的非等效组的质子与可测量的接触超精细的相互作用与一个小的混合物的s-波函数与d-功能的磁性离子。NMR弛豫结果解释在一个单一的离子(Cu 2+,Fe 3+,Co 3+)的不相关的自旋动力学与几乎温度无关的相关时间,由于弱的磁交换相互作用。我们的结论是,这里研究的两个分子磁体表现为单分子顺磁体与一个非常弱的分子内相互作用,几乎偶极分子间相互作用的顺序。因此,它们代表了一类新的分子磁体,不同于迄今为止研究的单分子磁体,其中分子内相互作用远大于分子间相互作用。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci