In many ostensibly crystalline materials, unit-cell-based descriptions do not always capture the complete physics of the system due to disruption in long-range order. In the series of cobalt hydroxides studied here, Co(OH)$_{2-x}$(Cl)$_x$(H$_2$O)$_{n}$, magnetic Bragg diffraction reveals a fully compensated Néel state, yet the materials show significant and open magnetization loops. A detailed analysis of the local structure defines the aperiodic arrangement of cobalt coordination polyhedra. Representation of the structure as a combination of distinct polyhedral motifs explains the existence of locally uncompensated moments and provides a quantitative agreement with bulk magnetic measurements and magnetic Bragg diffraction.
Crystal structure of cobalt hydroxide carbonate Co$_2$CO$_3$(OH)$_2$: density functional theory and X-ray diffraction investigation
我们利用密度泛函理论(DFT)模拟和粉末X射线衍射(PXRD)测量研究了CoPDMATHABMM CO $_3$(OH)$_2$的结构。我们认为两个可能的单斜相,密切相关,但对称不同的晶体结构,基于那些矿物孔雀石和蔷薇辉石,以及斜方晶相,可以被看作是一个共同的母体结构的两个单斜相,和三斜相的矿物kolwezite的结构。我们的DFT模拟预测,蔷薇状和孔雀石状相是两个不同的局部最小的势能景观为Co $_2$ CO $_3$(OH)$_2$,几乎退化的能量,而斜方晶系和三斜晶系结构是不稳定的,并经历无势垒的转变孔雀石相后放松。PXRD数据的最佳拟合是使用蔷薇辉石模型(单斜晶系,空间群为P1121/n,晶胞参数a = 3.1408(4)<$,b = 12.2914(17)<$,c = 9.3311(16)<$,$γ$ = 82.299(16)$^{\circ}$)获得的。然而,PXRD图谱的一些特征仍然不能很好地解释这种细化,并且剩余参数相对较差。讨论了Co $_2$ CO $_3$(OH)$_2$的蔷薇辉石和孔雀石相之间的关系,表明它们可以看作是多型体。基于这两种多型体相似的计算稳定性,我们推测一定程度的堆叠无序可以解释我们的PXRD数据拟合不佳。Co $_2$ CO $_3$(OH)$_2$在不同的生长条件下结晶为蔷薇辉石或孔雀石,或甚至作为两者之间的堆叠无序相中间体的可能性需要进一…
Magnetic properties of a new cobalt hydrogen vanadate with a dumortierite-like structure: Co13.5(OH)6(H0.5VO3.5)2(VO4)6
报道了一种新型钴基钒酸氢盐化合物Co_(13.5)(OH)_6(H_(0.5)VO_(3.5))_2(VO_4)_6的磁性。这种新的磁性材料是使用常规的水热方法以单晶形式合成的。其晶体结构由单晶X射线衍射数据确定,并通过扫描电子显微镜进行了表征。它的晶体框架有一个dumortierite结构组成的大型六方和三角通道;大型六方通道包含一维链面共享CoO 6八面体连接到框架的VO 4四面体环,而三角通道被无序V2 O 4金字塔群链占据。这种材料的磁性进行了研究,通过直流磁测量,这表明反铁磁相互作用的发生。
Rare-earth/transition-metal magnets at finite temperature: Self-interaction-corrected relativistic density functional theory in the disordered local moment picture
Thickness dependent rare earth segregation in magnetron deposited NdCo$_{4.6}$ thin films studied by Xray reflectivity and Hard Xray photoemission
Universidad de Oviedo(奥维耶多大学);CINN (CSIC-Universidad de Oviedo)(凝聚态物质综合研究所(西班牙国家研究委员会-奥维耶多大学));SpLine Spanish CRG Beamline at the ESRF(欧洲同步辐射装置 SpLine 西班牙 CRG 光束线);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid-ICMM/CSIC(马德里物质科学研究所)