Controlling structural distortion in the geometrically frustrated layered cobaltate YBaCo4O7+δ by Fe substitution and its role on magnetic correlations
A. K. Bera, S. M. Yusuf, S. S. Meena, Chanchal Sow, P. S. Anil Kumar, S. Banerjee
Effects of Fe-substitution on the crystal structure and magnetic correlations of the geometrically frustrated antiferromagnets YBaCo4-xFexO7+δ (x = 0, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, and 0.8) have been studied by neutron diffraction, Mössbauer spectroscopy, and ac susceptibility. The compounds YBaCo4-xFexO7+δ have a special layered-type crystal structure with an alternating Kagomé (6c site) and triangular (2a site) layers along the c axis. Fe3+ ions are found to be substituted at both the crystallographic 2a and 6c sites of Co ions. Mössbauer results show a high spin state of Fe3+ ions in a tetrahedral coordination. A reduction in the distortion of the Kagomé lattice has been observed with the Fe-substitution. The correlation length of the short-range antiferromagnetic ordering decreases with the Fe-substitution. The sharpness of the magnetic transition also decreases with the Fe-substitution.
Structural and magnetic properties of the new cobaltate series (BaSr)4-xLa2xCo4O15
报道了一类新的钴酸盐化合物(BaSr)4-xLa 2xCo 4 O 15(x = 0,0.5和1)的结构和磁性。这些化合物以六方结构结晶,其中钴离子分布在具有不同氧配位的两个不同晶体学位点之间。三个Co-O四面体和一个八面体通过共享氧原子连接形成Co 4 O 15簇,这些簇被堆积在一起形成蜂窝状网络。Sr和/或Ba原子被La部分取代允许调节Co价态混合的程度,但所有组合物仍然受到电荷随机分布的影响。磁化率与中子散射测量表明,所有研究的标本的特点是竞争铁磁和反铁磁交换相互作用,产生一个三维海森堡自旋玻璃态。中子能谱显示出一个明显的趋势,自旋动力学减慢后,增加La浓度,表明在掺杂样品中的电荷随机性减少。
Modifications in the frustrated magnetism, oxidation state of Co and magnetoelectric coupling effects induced by a partial replacement of Ca by Gd in the spin chain compound Ca3Co2O6
Magnetic order in the chemically-substituted frustrated antiferromagnet CsCrF$_{4}$
用中子粉末衍射实验研究了化学取代对几何阻挫反铁磁体CsCrFPDMATHABMM基态的影响。测量磁性Fe取代的CsCr $_{0.94}$ Fe $_{0.06}$ F $_{4}$和磁性Al取代的CsCr $_{0.98}$ Al $_{0.02}$ F $_{4}$样品,并且在两种样品中清楚地观察到磁性布拉格峰。磁结构分析揭示了在CsCr $_{0.94}$ Fe $_{0.06}$ F $_{4}$中具有磁传播矢量$\mathbf{k}_{\rm mag}=(0,0,1/2)$的120 $^{\circ}$结构。对于CsCr $_{0.98}$ Al $_{0.02}$ F $_{4}$,形成具有$\mathbf{k}_{\rm mag}=(1/2,0,1/2)$的准120 $^{\circ}$结构。值得注意的是,在CsCr $_{0.94}$ Fe $_{0.06}$ F $_{4}$中识别的磁结构属于与CsCr $_{0.98}$ Al $_{0.02}$ F $_{4}$和母体CsCrF $_{4}$中的磁结构不同的基态相。这些结果表明,Fe取代对CsCrF $_{4}$的基态有很大的影响.
Magnetic terahertz resonances above the Néel temperature in the frustrated kagome antiferromagnet averievite
利用时域太赫兹磁谱技术研究了阻挫磁铁电体Cu $_{5-x}$ Zn $_x$ V $_2$ O $_{10}$(CsCl).在未取代的样品($x=0$)中观察到明显的太赫兹共振时,低于短程磁相关的开始冷却。外部磁效应的影响证实了这些共振的磁起源。增加Zn取代抑制共振,因为阻挫效应占主导地位,反映了$x> 0.25$化合物的非磁性相。太赫兹光谱的温度演化与电子自旋共振光谱互补。这种比较允许直接探测不同的贡献磁顺序,挫折,和结构性质的相图中的钙钛矿。我们的结果说明了磁相互作用的效果在太赫兹频谱的挫折磁铁。
Spin dependent impurity effects in the 2D frustrated magnetism of NiGa$_2$S$_4$
研究了杂质对三角形反铁磁体Ni $_{1-x}M_x$ Ga $_2$ S $_4$($M=$ Mn、Fe、Co和Zn)的影响。二维冻结自旋无序态的NiGa $_2$ S $_4$对Zn $^{2+}$($S=0$)和Heisenberg Fe $^{2+}$($S=2$)自旋的取代是稳定的,并表现出$T^2$依赖的磁比热,由外斯温度标度。相反,用具有Ising样各向异性的Co $^{2+}$($S=3/2$)自旋和Heisenberg Mn $^{2+}$($S=5/2$)自旋取代诱导常规自旋玻璃相。从这些比较中,它表明,海森堡自旋的整数大小是重要的,以稳定在冻结自旋无序态中观察到的二维相干行为。
Dielectric Anomaly in the Quasi-One-Dimensional Frustrated Spin-1/2 System Rb$_{2}$(Cu$_{1-x}$M$_{x}$)$_{2}$Mo$_{3}$O$_{12}$ (M=Ni and Zn)
研究了准一维受抑自旋1/2系统Rb $_{2}$(Cu $_{1-x}$ M $_{x}$)$_{2}$ Mo $_{3}$ O $_{12}$(M=Ni和Zn)的多晶样品的介电和磁性,由于量子自旋涨落和低维性,该系统不表现出三维磁跃迁.一个宽峰的磁化率-温度曲线起源于在低温下的短程螺旋有序被抑制的Ni和Zn取代的Cu网站。发现电容在低于~50 K时随T的降低而急剧增加,这也被杂质掺杂所抑制。发现Rb $_{2}$(Cu $_{1-x}$ M $_{x}$)$_{2}$ Mo $_{3}$ O $_{12}$的反常电容分量的行为与磁化率的行为密切相关,表明低温介电响应是由磁性驱动的.
Disorder instability of the magnon condensate in a frustrated spin ladder
利用体磁测量和热力学测量研究了无序对受抑自旋梯化合物H8 C4 SO2 Cu 2(Cl[1-x]Brx)4的场诱导量子相变的影响.母体材料(x=0)是一种量子自旋液体,在应用领域中,已知它会形成具有长程螺旋磁序的磁振子凝聚体。我们表明,债券的随机性引入的非磁性halogene网站上的化学取代破坏这个相变在非常低的浓度,已经为x=0.01。磁振子凝聚体的极端脆弱性归因于无公度态中的随机挫折。
Mechanism of Incommensurate Magnetic Order in $\mathrm{BaCo_2(AsO_4)_2}$: Interplay of Frustrated Further-Neighbor Exchanges and Bond-Directional Anisotropy
Qom University of Technology(库姆理工大学);University of Toronto(多伦多大学);Shahrekord University(沙赫里克尔德大学)
Ferromagnetic - spin glass transition induced by pressure in the geometrically frustrated pyrochlore (Tb$_{1-x}$La$_x$)$_2$Mo$_2$O$_7$
本文用中子衍射和$μ$ SR研究了(Tb $_{1-x}$ La $_x$)$_2$ Mo $_2$ O $_7$高温超导体。Tb取代La使晶格膨胀,并引起从自旋玻璃状状态({ \itshape x}=0)到非共线铁磁体({ \itshape x}=0.2)的变化。在铁磁结构中,Tb矩的取向接近于它们的局部各向异性轴,而Mo矩的取向接近于净矩。$μ$ SR动力学弛豫速率在居里温度T $_C$处显示尖状峰,在T $^\star$ $<$ T $_C$处显示宽异常,表明局部或动力学性质的第二次转变。在压力下,长程有序被破坏,恢复到类似自旋玻璃的状态。这组数据提供了铁磁-自旋玻璃阈值区自旋关联和涨落的微观图像。
Intrinsic Magnetic Excitations and Heavy-Fermion Formation in the Frustrated Mn Pyrochlore System YMn$_{2+δ}$Zn$_{20-x}X_x$ ($X$ = In and Al) Revealed by Nuclear Magnetic Resonance and Nuclear Quadrupole Resonance Measurements
Spin Freezing in The Frustrated Disordered Quantum Magnet Ba$_{3}$(Mn$_{1-x}$V$_{x}$)$_{2}$O$_{8}$
Ba $_3$ Mn $_2$ O $_8$是一种几何受抑的自旋二聚体化合物。我们研究的零场相图上的位置无序的效果,这种材料考虑的固溶体Ba $_{3}$(Mn $_{1-x}$ V $_{x}$)$_{2}$ O $_{8}$,其中,$^{5+}$离子部分取代磁性Mn $^{5+}$离子。这种取代导致半取代二聚体的不成对的$S=1$矩,这些二聚体是无帽的,因此容易受到母体化合物中不存在的磁序类型的影响。交流磁化率测量之间的组合物$x=0.046$和$x=0.84$显示在210 mK以下的温度下的尖锐的频率和组合物依赖的扭结,这表明未成对的自旋形成自旋玻璃。由于比热中没有任何明显的特征,玻璃态的情况就更清楚了。然而,Ba $_{3}$(Mn $_{1-x}$ V $_{x}$)$_{2}$ O $_{8}$不是典型的自旋玻璃。而这两个冻结温度和外斯温度(从磁化率高于1K确定)变化强烈的组合物的函数,每未成对自旋的热容被发现是不敏感的(玻璃化转变以上)的密度未成对自旋的广泛制度$0.18\leq x \leq 0.84$。这一令人惊讶的结果与最近邻未配对自旋在最终自旋冻结之前形成局部(可能是波动的)自旋单线态的情况一致。自旋玻璃态仅在低于单离子各向异性能量标度的温度下发现,这表明这在确定最终基态中起着重要作用。在“稀释”限制($x < 0.04$和$x > 0.9$)可能的基态进行了…
Putative quantum critical point in the itinerant magnet ZrFe$_4$Si$_2$ with a frustrated quasi-one-dimensional structure
化合物ZrFe $_4$ Si $_2$中的Fe亚晶格具有几何阻挫和准一维性。因此,我们研究了ZrFe $_4$ Si $_2$中的磁性行为及其在Ge取代Si后和在静水压下的应用,使用结构,磁性,热力学和电输运探针的演变。磁性测量表明,ZrFe $_4$ Si $_2$持有的有效力矩$μ_{\rm eff}= 2.18~μ_{B}$的顺磁性Fe的时刻。在低温下,化合物在低于6K时显示出弱的短程磁序。我们的研究表明,Ge取代Si增加了单胞体积,并将短程有序稳定为长程自旋密度波型磁有序。另一方面,使用电阻率测量的ZrFe $_4$(Si $_{0.88}$ Ge $_{0.12}$)$_2$的静水压力研究表明,在增加压力时的磁有序的连续抑制。因此,我们结合化学替代和静水压力的研究表明,在ZrFe $_4$ Si $_2$中存在晶格体积控制的量子临界点。
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Institute for Quantum Matter, William H. Miller III Department of Physics and Astronomy(量子物质研究所,威廉·H·米勒三世物理与天文系);Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文系);Centre for Molecular and Materials Science, TRIUMF(TRIUMF分子与材料科学中心)
Anisotropic Kitaev Spin Glass in Li$_{2}$Ru$_{x}$Ir$_{1-x}$O$_{3}$
University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);TRIUMF(特利昂夫实验室);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Brigham Young University(杨百翰大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
Superdislocations and point defects in pyrochlore Yb2Ti2O7 single crystals and implication on magnetic ground states
本研究报告的原子尺度表征的结构缺陷的Yb 2 Ti 2 O 7,烧绿石氧化物的微妙的磁相互作用是容易受到小扰动。由于文献报道的磁基态的差异,确定该系统中缺陷的性质已成为一个紧迫的问题。在本研究中,我们使用原子分辨率扫描透射电子显微镜技术,以确定在传统的光学浮区法(FZ)生长的钛酸镱单晶中的缺陷类型。除了已知的点缺陷的替代Yb的Ti B-网站,扩展的缺陷,如解离超位错和反相界被发现在这种材料中的第一次。这种缺陷在FZ生长的单晶(颜色较深)中预先观察到,与通过移动溶剂浮区(TSFZ)技术生长的化学计量的白色多晶粉末或高质量无色单晶相反。这些扩展缺陷引起的晶格应变导致Yb四面体的扭曲。在缺陷处未检测到Ti价态的变化。我们的研究结果提供了新的见解理解的性质是非常重要的几何挫折化合物的物理性质的研究缺陷。此外,这项工作揭示了复杂的核心结构的超位错,具有大的伯格斯矢量的氧化物与复杂的晶胞。
A Kagome-Derived Mosaic Lattice Family A3V9Te13 (A = Cs, Rb) with Tunable Strong Electronic Correlations
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering, Southern University of Science and Technology(南方科技大学量子科学工程学院);International Quantum Academy(国际量子科学院)