Dynamics of ternary Cu-Fe-S2 nanoparticles stabilized by organic ligands as seen by Mössbauer spectroscopy
获得了长链脂肪族配体稳定的黄铜矿型(Cu-Fe-S2)三元纳米晶的~(57)Fe 14.41-keV跃迁的透射穆斯堡尔谱。这些体系可以看作是分散在有机配体软网络中的孤立的硬纳米物体。主要关注的是其平均尺寸以可控的方式从3至20 nm变化的颗粒的行为。结果发现,磁超精细相互作用松弛到零的温度远低于液氮温度,由于粒子的隔离。快速动力学过程可用两能级环境描述。除了德拜温度之外,更深层次(原子)实际上与块体材料相同,但是更高层次(粒子运动)由经典谐振子描述,其弹性常数随着温度的升高而显著软化。这种行为导致无反冲分数随着温度的升高而快速下降。实际上,在240 K以上不能获得光谱。二阶多普勒频移(SOD)的额外贡献,在高温下,由于诱导的内部振荡的颗粒周围的热浴。慢动力学的特征是热驱动的过阻尼谐振子运动。此外,还观察到颗粒的长程扩散。在可达到的温度范围内,未发现明显的颗粒旋转。
2017-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Debye temperature of nanocrystalline Fe-Cr alloys obtained by mechanical alloying
采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和穆斯堡尔谱(MS)等技术对机械合金化制备的一系列纳米晶Fe 100-xCrx合金进行了研究。使用XRD和SEM对样品进行结构表征,而MS允许进行相分析以及确定德拜温度Theta_D。关于后者,在约100 μ m的范围内显示出相对于体积Theta_D值的增强。40 < x <50。在Fe_(55.5)Cr_(44.5)样品中检测到两个相,即(1)晶相和磁性相,θ_D=572(56)K;(2)非晶相和顺磁性相,θ_D=405(26)K。
2015-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the Debye temperature in sigma-phase Fe-V alloys
用中子、X射线衍射和穆斯堡尔谱(MS)技术研究了一系列σ相Fe_{100-x} V_x(34.4 < x < 59.0)样品。前两种方法用于验证从α到σ相的转变,并且它们还允许确定晶胞的晶格参数。利用MS,由中心位移的温度依赖关系求出德拜温度T_D,<CS>并假定其全部温度依赖关系都源于二阶多普勒频移。据我们所知,这是第一次报道的T_D在σ-FeV合金。两个晶格参数,即a和c,都显示出随x线性增加。然而,T_D作为组分的函数表现出非单调的行为,其极值在x=40时的425 K和x=59时的600 K之间。发现在x=43处存在525 K的局部最大值。
2010-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Heat capacity and Mosssbauer study of Self flux grown FeTe Single Crystal
本文主要报道了自熔法生长的FeTe单晶的热容和穆斯堡尔谱研究。FeTe是Fe硫系超导系列的基态化合物,FeTe 1-x(Se/S)x.生长的FeTe单晶足够大到几个cm的调谐器,并且相同的晶体在具有P4/nmm空间群的四元结构中结晶。FeTe在70 K时出现结构/磁性相变。热容测量也证实了在相同温度下的耦合结构/磁性转变。低温(70 K以下)热容的德拜模型拟合结果表明德拜温度为324 K。在300 K和5 K下进行穆斯堡尔谱测量。300 K谱显示出两个顺磁二重态,5 K谱显示出平均超精细磁场为10.6T的超精细磁六重态,与Yoshikazu Mizuguchi等人的结果相符。
2018-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unusual dynamics of Fe atoms in chromium matrix
利用~(57)Fe位穆斯堡尔谱(MS)研究了~(57)Fe原子作为杂质嵌入铬晶格的动力学。从穆斯堡尔谱记录在80至350 K的温度范围内,兰姆穆斯堡尔因子,f的温度依赖性,被确定。后者揭示了~(57)Fe原子在T = 145 K以下的非谐动力学行为,其特征有效德拜温度Qeff = 185 K,T = 145 K以上的非谐动力学行为。后一种模式存在于两个明显分开的温度区间,Qeff值略有不同,即(i)156 K(145 K < T < 240 K)和创纪录的高非谐系数e = 18 * 10-4 K-1;(ii)152 K(T > 240 K)和e = 13.6 * 10-4 K-1。根据Visscher理论,测得Fe原子的相对结合力常数分别为0.0945、0.0673和0.0634。有人建议,在这项研究中观察到的不寻常的动力学可能与相关的自旋和电荷和应变密度波的铬。
2009-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Defects and hyperfine interactions in binary Fe-Al alloys studied by positron annihilation and Mossbauer spectroscopies
本文用正电子寿命谱、正电子湮没辐射的符合多普勒展宽谱和穆斯堡尔谱研究了不同Al含量的二元Fe-Al合金中的缺陷、3d电子行为和超精细相互作用。结果表明,随着Fe-Al合金中Al含量的增加,合金的平均正电子寿命增加,平均电子密度降低。二元Fe-Al合金中Al含量的增加会使3d未成对电子的数量减少,从而使正电子与3d电子湮灭的几率和超精细场急剧下降。Al含量小于25at%的Fe-Al二元合金的穆斯堡尔谱为不连续的六重态,室温下表现出铁磁贡献。Fe_(70)Al_(30)的穆斯堡尔谱显示出较宽的单重态。当Al含量大于40at%时,合金的穆斯堡尔谱为单态,即合金为顺磁性。本文讨论了二元Fe-Al合金中3d电子的行为及其对超精细场的影响。
2013-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous binding of Fe atoms in chromium
利用57 Fe位穆斯堡尔谱研究了在Cr-Fe合金中57 Fe原子在金属铬中的结合,所述Cr-Fe合金含有小于0.1at%的Fe富集到~ 95%的57 Fe同位素。结合力由德拜温度T_D导出,而德拜温度T_D又由80 ~ 330 K范围内穆斯堡尔谱中心位移随温度的变化关系计算得到。根据在~155 K处显示最小值的线宽的温度依赖性,考虑两个温度间隔:低温区(LT)为80 ~ 155 K,T_D值为292(12)K或279(34)K,高温区(HT)为155 ~ 330 K,其T_D值为399(15)或399(25)K。谐波力(弹簧)常数的相应值分别为:LT和HT分别为35.4 N/m和66.1 N/m或33.8 N/m和66.1 N/m。这意味着在HT范围内,Cr基体对~(57)Fe原子的结合力比LT范围内强约1.9 - 2倍。这种异常可能与自旋密度波在LT和HT“相”中的不同极化有关。
2008-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Structure and properties of alpha- and beta- CeCuSn: A single-crystal and Mossbauer spectroscopic investigation
CeCuSn的两种变体由元素制备:高温(β)变体直接从淬火样品中结晶,而低温(α)变体在700摄氏度退火一个月后形成。通过X射线粉末衍射和单晶衍射对两种改性进行了研究。我们发现α-CeCuSn的结构为ZrBeSi型,空间群P63/mmc,a = 458.2(1),c = 793.7(2)pm,wR ~ 2 = 0.0727,148个F ~ 2值,8个可变参数。在β-CeCuSn的情况下,我们发现NdPtSb型结构,空间群P63 mc,a = 458.4(1),c = 785.8(2)pm,wR 2 = 0.0764,233个F2值,11个可变参数。铜和锡原子建立了有序的[Cu 3Sn 3]六边形层。然而,β-CeCuSn中的层是平面的,铜和锡原子具有高度各向异性的位移。在α-CeCuSn中观察到褶皱效应,导致c晶格参数的降低。CeCuSn的这两种修饰都表现出反铁磁有序性,然而,它们的磁性行为有相当大的差异。通过穆斯堡尔谱学、磁性和比热测量,我们发现CeCuSn的α-和β-修饰的物理性质异常,并解释它们的结构-性质关系。
2006-12-09 cond-mat.mtrl-sci
On the Debye Effect in a Semiconductor and an Electrolyte
本文指出,利用“爱因斯坦恒等式”,可以将半导体中扩散通量的标准表达式转化为Einstein-Smoluchowski方程的通量。之后,可以使用在S. Piekarski:“关于修正的Fick定律及其潜在应用”(J.Tech.Phys.,44,2,125 - 131,2003)。在这种形式中,可以用公式表示半导体和电解质的简单模型,并得到德拜效应的另一种描述(德拜效应在这里指的是点粒子势的屏蔽)。最终结果与标准分析进行了比较。
2004-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnetism on the lattice dynamics in the sigma-phase Fe-Cr alloys
首次<CS>在σ相合金系统Fe-Cr的原型中观察到了用~(57)Fe穆斯堡尔谱测量的无反冲因子f和平均中心位移f随温度变化的异常现象。在这两种情况下,异常开始在接近磁有序温度的温度,在这两种情况下,它是晶格振动硬化的指示。由于没有发现磁致伸缩效应,异常似乎完全是由于自旋-声子耦合。所观察到的f和in的变化<CS>分别用电势的变化ΔE_p和动能的变化ΔE_k表示。前者的最大值比后者大六倍,随T的增加而减小,而后者则增加。总的机械能变化量ΔE一般不是常数,正如德拜类振动所预期的那样,但它类似于ΔE_p。只有在4-15 K范围内,ΔE几乎不依赖于T。
2012-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Interparticle interaction and size effect in polymer coated magnetite nanoparticles
磁性和穆斯堡尔谱的研究已经进行了聚合物包覆的磁铁矿纳米粒子的粒径从5.1到14.7 nm。磁化强度(TM)的温度依赖性的最大值被发现是不一致的颗粒尺寸(DTEM)。有效磁各向异性(Kan)随着DTEM的减小而增大,这归因于表面各向异性的增大。在TM以上发现的磁化强度和剩磁的不存在表明了超顺磁性行为,这也在与温度相关的穆斯堡尔谱结果中观察到。超精细场的温度依赖性被发现遵循类似的块状磁铁矿的饱和磁化强度的依赖性。
2006-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Electron cooling and Debye-Waller effect in photoexcited bismuth
通过第一性原理计算,我们计算了光激发铋中电子冷却的有效电子-声子耦合常数$G_0$。$G_0$作为电子温度的函数强烈增加,这可以追溯到铋的半金属性质。我们还使用了一个热模型来计算激光激发后电子和晶格温度的时间演化。因此,我们模拟了由Sciaini等人[Nature 458,56(2009)]在飞秒电子衍射实验中测量的(1 - 10)、(-211)和(2 - 20)布拉格峰强度的时间演化。电子温度对德拜-沃勒因子的影响通过软化整个布里渊区的所有光学模式,结果是至关重要的再现这些布拉格峰强度的时间演变。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Tin telluride: a weakly co-elastic metal
我们报告了SnTe和Sn $_{0.995}$ Cr $_{0.005}$ Te的共振超声光谱(RUS)、膨胀测量/磁致伸缩、磁输运、磁化强度、比热和$^{119}$ Sn穆斯堡尔光谱测量。在$T=77$ K下的霍尔测量表明,我们的布里奇曼生长的单晶具有$3.4 \times 10^{19}$ cm $^{-3}$的$p$型载流子浓度,并且我们的Cr掺杂晶体具有$5.8 \times 10^{22}$ cm $^{-3}$的$n$型浓度。虽然我们的SnTe晶体在$2\, \text{K} \leq T \leq 1100\, \text{K}$温度范围内是抗磁性的,但Cr掺杂晶体是居里温度为294 K的室温铁磁体。对于每种样品类型,三端电容式应变仪测量在$T_c \approx 85$ K下检测到微小的0.5微米变形。我们对SnTe的RUS测量显示了结构转变附近的弹性硬化,指向共弹性行为,而对Sn $_{0.995}$ Cr $_{0.005}$ Te的类似测量显示了明显的软化,指向铁弹性行为。从$^{119}$ Sn穆斯堡尔谱研究中得到的SnTe的有效德拜温度$θ_D$值表明,在60- 115 K($θ_D$ = 162 K)范围内声子硬化,而在100- 300 K范围内声子硬化($θ_D$ = 150 K)。此外,延伸超过约100 K的前体软化预期在临界温度下的这种崩溃,并且对…
2010-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Extreme lowering of the Debye temperature of Sn nanoclusters embedded in thermally grown SiO2 by low-lying vibrational surface modes"
这一评论纠正了以前在计算嵌入二氧化硅基质中的锡球的振动模式频率时出现的两个单独的错误。第一个误差与自由弹性球的振动频率有关。第二个误差与由于球体嵌入无限弹性矩阵而对球体振动频率的影响有关。
2006-02-14 cond-mat.mtrl-sci
A 57Fe Mössbauer Study Of Local Structure And Spin Arrangements In Antiferromagnetic NaFeAs
对超导NaFeAs粉末晶体进行了详细的~(57)Fe穆斯堡尔谱测量。假设Fe ~(2+)离子位于畸变四面体(FeAs ~ 4)中,讨论了在顺磁温度范围(T > TN \approx 46 +/- 2 K)内记录的~(57)Fe谱。结果表明,结构转变(TS \approx 55 K)对铁原子的电子结构影响很小,而反铁磁有序(T =< TN)的发展引起57 Fe核电荷的重新分布.在低温范围内,光谱显示出扩散共振吸收结构,证明在57 Fe核处存在连续分布的超精细场HFe。这些光谱的形状可能与微区结构或相分离的形成有关。对所得分布p(HFe)的分析表明,穆斯堡尔谱在整个温度范围内给出了一致的和物理上合理的57 Fe超精细参数。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical representation of thermal nuclear fluctuation effect on band-gap renormalization
由于核的动力学和量子涨落,绝缘材料的带隙被电子-声子相互作用以各种方式重整化。在微扰Allen-Heine-Cardona理论中,利用Fan-Migdal和Debye-Waller项的公式考虑了这些涨落效应。然而,在公式中材料依赖性不清楚。因此,在这项研究中,我们专注于德拜-沃勒项的分析形式,并发现该项可以使用动量矩阵重新表述。此外,光学选择规则被发现发挥作用。对于金刚石型材料,德拜-沃勒项可以近似地分解为光学跃迁能、原子核的均方位移和偶极跃迁几率的乘积。如我们的第一性原理计算所揭示的,分解也可以应用于锌-镍-型材料的附加近似。因此,在计算电子-声子相互作用之前,可以使用基本物理量来估计几种材料的德拜-沃勒项的大小。
2021-12-30 cond-mat.mtrl-sci
The use of the correlated Debye model for EXAFS-based thermometry in bcc and fcc metals
本文研究利用 EXAFS 谱和多重散射分析反演金属温度,采用相关德拜模型描述 MSRD,发现其在高温近线性区准确而低温量子区失效。
2024-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Local Structure and Hyperfine Interactions of 57Fe in NaFeAs Studied by Mossbauer Spectroscopy
在13 K < T < 300 K温度范围内,对NaFeAs超导粉末样品进行了详细的~(57)Fe穆斯堡尔谱测量。讨论了在顺磁区(T > TN ~ 46 K)记录的~(57)Fe谱,假定大部分Fe ~(2+)离子位于NaFeAs相的畸变(FeAs_4)四面体中,而谱中另外的少量(< 10%)成分对应于名义成分接近“NaFe_2As_2”的杂质或共生NaFe_2As_2相。结果表明,结构跃迁(T_S ~ 55 K)对铁离子的电子结构影响很小,而在T <T_N时,谱线显示出连续的超精细场分布。根据两种模型分析了这些谱的形状:(i)铁磁结构的无公度自旋密度波调制,(ii)微畴结构或相分离的形成。结果表明,使用这两种方法获得的超精细参数在整个温度范围内具有非常相似的值。用Bean-Rodbell模型对HFe(T)的温度依赖性进行分析,得到ksi = 1.16 +/- 0.05,表明磁性相变本质上是一级的。在T ~(TN,TS)附近,超精细相互作用的全哈密顿量的VZZ(T)和etha(T)参数的急剧变化被解释为铁离子的dxz,dyz-和dxy-轨道之间的各向异性电子再分配的表现。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron valence in double-perovskite (Ba,Sr,Ca)2FeMoO6: Isovalent substitution effect
在铁处于混合价态II/III的Fe-Mo基B位有序双钙钛矿A2FeMoO6.0中,Fe的价态值没有精确地固定在2.5,而是可以通过在A阳离子位施加化学压力来微调。这是通过系统的57 Fe穆斯堡尔谱研究表明,使用一系列的A2FeMoO6.0 [A =(Ba,Sr)或(Sr,Ca)]样品具有高度的Fe/Mo顺序,相同的化学计量的氧含量,也几乎相同的晶粒尺寸。从穆斯堡尔谱中得到的同质异能素位移值和其他超精细参数证实,在整个A组分范围内,Fe仍处于混合价态。然而,在增加的平均阳离子尺寸在A网站的精确价态的Fe被发现减少,使在A =(Ba,Sr)制度的价态的Fe更接近II,而在A =(Sr,Ca)制度,它更接近实际的混合价态II/III状态。随着Fe的价态接近II,Fe和Mo之间的电荷差增加,并且与此平行,Fe/Mo有序度增加。此外,对于有序度较低的样品,反位Fe原子的聚集趋势增加,从穆斯堡尔谱数据推断。
2003-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Debye relaxation in high magnetic fields
介电弛豫在描述极性液体和固体、绝缘体和半导体中是普遍的,并且理论模型已经发展得很好。然而,在高磁场中,可以揭示和利用先前未知的介电弛豫方面。在这里,我们报告的低温介电弛豫测量轻掺杂硅在高直流磁场B平行和垂直于所施加的交流电场E。对于B//E,我们观察到的温度和磁场依赖的介电色散e(w)的传统德拜弛豫特性,其中的自由载流子浓度是依赖于热掺杂电离,磁冻结,和/或磁定位效应。然而,对于Bperpe,随着磁场的增加,在e(w)中出现异常色散。结果表明,德拜形式可以简单地扩展,通过添加洛伦兹力来描述在交叉磁场和电场中的一般响应的介质。此外,我们预测和观察到一个新的横向介电响应EH perp B perp E以前没有描述的磁介电测量。新的形式主义允许确定的流动性和能力,以区分磁定位/冻结和洛伦兹力的磁介电响应的影响。
2008-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ab initio studies of the impact of the Debye-Waller factor on the structural and dynamical properties of amorphous semiconductors: The case of $a$-Si
该研究采用DFT晶格动力学与从头算分子动力学,揭示结构无序和非谐性对非晶硅Debye-Waller因子及原子均方位移的影响,并准确估算其Debye温度。
2023-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Wave-packet numerical investigation of thermal diffuse scattering: A time-dependent quantum approach to the Debye method
本文采用冻结声子近似和含时薛定谔方程的精确数值解相结合的方法,研究了热漫散射对高加速电子透射和最终衍射的影响。与相关文献中的其他方法不同,在这种方法中,衍射特征的衰减以自然的方式通过在多个波包实现上求平均来产生,从而避免任何额外的实验获得的Debye-Waller因子或人工调制。在不失一般性的情况下,该方法已被应用于分析电子束通过薄Al膜在两个维度上的传输,利用爱因斯坦模型来确定在给定温度下每个实现的声子配置。结果表明,随着温度和原子振动振幅的增加,不同的电子波函数实现之间的不相干性逐渐增加,模糊了定义明确的衍射特征的零温度强度。
2018-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph quant-ph