This paper provides the simulated floating zone (SFZ) method that is an efficient simulation technique to obtain thermal equilibrium states, especially useful when domain formation prevents the system from reaching a spatially-uniform stable state. In the SFZ method, the system is heated up locally, and the heated region is steadily shifted, similar to the floating zone method for growing a single crystal with less lattice defect and impurity in experiments. We demonstrate that the SFZ method suppresses domain formation and accelerates the optimization of the state, taking an example of a magnetic vortex crystal state realized in itinerant magnets. We show that the efficiency is maximized when the local heating temperature is tuned to be comparable to the characteristic energy scale of the ordered state.
Transport Properties of Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Single Crystals Grown by a Floating-Zone Method
采用移动溶剂浮区法成功地生长了Bi基高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的母体绝缘体。面内电阻率$ρ_{ab}$在室温附近显示出金属行为($dρ_{ab}/dT >$ 0),尽管电阻率的大小远高于金属导电的Mott极限。霍尔迁移率的母绝缘体没有这么多的不同,从一个最佳掺杂的样品。这些结果表明,该系统是不是一个简单的绝缘体与一个明确的差距,并在母绝缘体中的孔基本上是巡回的,只要它是掺杂。
Large Transport Properties of Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Single Crystals Grown by a Floating-Zone Method
采用移动溶剂浮区法成功地生长了Bi基高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_{2-x}$ La $_x$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的母体绝缘体。面内电阻率$ρ_{ab}$在室温附近显示出金属行为($dρ_{ab}/dT >$ 0),尽管电阻率的大小远高于金属导电的Mott极限。霍尔迁移率的母绝缘体没有这么多的不同,从一个最佳掺杂的样品。这些结果表明,该系统是不是一个简单的绝缘体与一个明确的差距,并在母绝缘体中的孔基本上是巡回的,只要它是掺杂。
Crystal growth of the non-magnetic Zn$^{2+}$ and magnetic Co$^{2+}$ doped quasi one-dimensional spin chain compound SrCuO$_{2}$ using the travelling solvent floating zone method
Extrinsic inhomogeneity effects in magnetic, transport and magnetoresistive properties of La_{1-x}Ca_{x}MnO_{3} (x\approx 0.33) crystal prepared by the floating zone method
Single crystal growth of the pyrochlores $R_2$Ti$_2$O$_7$ ($R$ = rare earth) by the optical floating-zone method
本文报道了用光学浮区法生长稀土钛酸盐$R_2$ Ti $_2$ O $_7$($R$ = Gd,Tb,Dy,Ho,Y,Er,Yb和Lu)和掺Y Tb $_{2-x}$ Y $_x$ Ti $_2$ O $_7$($x$ = 0.2和1)晶体的系统研究。成功地获得了高质量的单晶,并仔细优化了生长条件。氧分压是最重要的参数,根据稀土离子半径的不同,氧分压在0.1- 0.4MPa之间较为合适。生长速率是另一个参数,发现对于不同的稀土离子为2.5- 4 mm/h。X射线衍射数据表明这些晶体具有良好的结晶性。这些晶体的基本物理性质的特点是由磁化率和比热测量。
High oxygen pressure floating zone growth and crystal structure of the layered nickelates R$_4$Ni$_3$O$_{10}$ (R=La, Pr)
用光学成像浮区炉在氧压(pOPDMATHABMP)为20 bar($_3$)和140 bar($_{10}$)的条件下成功地生长了金属Ruddlesden-Popper三层镍酸盐$_3$(R=La,Pr)的单晶。结合同步辐射和实验室X射线单晶衍射、高分辨率同步辐射X射线粉末衍射和物理性质的测量表明,R $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$(R=La,Pr)在室温下以单斜$P$ 2 $_1$ / $a$(Z=2)空间群结晶,并且可以通过生长后快速冷却来捕获亚稳正交相($Bmab$)。La $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$和Pr $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$晶体在低于室温时都经历金属-金属转变(MMT)。在Pr $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$的情况下,MMT在~157.6 K被发现。对于La $_4$ Ni $_3$ O $_{10}$,MMT取决于晶格对称性:$Bmab$为147.5 K,$P$ 2 $_1$ / $a$为138.6 K。晶格异常被发现在MMT,当考虑到在$Bmab$和$P$ 2 $_1$ / $a$阶段之间的细微结构差异的转变温度的显着的依赖性,证明了在这些三层镍酸盐的电子和晶格自由度之间的一个不小的耦合。
Optical floating zone crystal growth of rare-earth disilicates, $R\mathbf{_{2}}$Si$\mathbf{_{2}}$O$\mathbf{_{7}}$ ($R=$ Er, Ho, and Tm)
在稀土二硅酸盐化合物中看到的丰富的结构相预示着同样丰富的有趣的磁性。我们报告了通过光学浮区法生长稀土二硅酸盐家族成员$R_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$(含$R=$ Er、Ho和Tm)的晶体生长。通过系统的研究,我们优化了Er $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$的生长条件。我们首次用浮区法生长了Ho $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$和Tm $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$化合物的晶棒。我们发现,在多晶和单晶样品的合成中遇到的困难是由于不同的稀土硅酸盐化合物的$R$-Si-O系统的温度-组成相图中的相似的热稳定性范围。添加少量过量的SiO $_{2}$使得粉末样品中存在的杂质相的量最小化。对所生长的晶锭收集的粉末X射线衍射数据的相组成分析表明,它们是单相的,除了在二硅酸钍的情况下,其由两相组成。所有的生长都导致了多晶粒的晶锭,从中可以分离出相当大的单晶。报道了多晶和单晶$R_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$材料的合成和晶体生长的最佳条件。铒和铥二硅酸盐化合物的比热测量证实了反铁磁相变低于$T_{\mathrm{N}}=$ 1.8 K的D型Er $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$和肖特基异常中心约3.5 K的C型Tm $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$,表明开始的短程磁关联…
Impact of Stoichiometry of Yb2Ti2O7 on its Physical Properties
一系列的Yb 2 Ti 2 O 7掺杂样品演示了非化学计量对Yb 2 Ti 2 O 7的结构,性能和磁基态通过X射线衍射,比热,和磁化强度测量的影响。根据该系列,对通过移动溶剂浮区技术(溶剂= 30重量%金红石TiO 2和70重量% Yb 2 Ti 2 O 7)生长的化学计量的Yb 2 Ti 2 O 7单晶进行表征和评价。我们的数据表明,当正x掺杂时,立方晶格参数a增加,居里-外斯温度降低。化学计量比的Yb 2 Ti 2 O 7样品的热容测量在T = 268(4)mK处呈现出尖锐的一阶峰,在偏离理想化学计量比的掺杂样品中,该峰在幅度和温度上受到抑制。每个Yb离子恢复的全熵为5.7J/K ~ Rln ~ 2。我们的工作建立了掺杂对Yb 2 Ti 2 O 7的物理性质的影响,这提供了进一步的证据表明,以前的晶体生长的传统的浮区法掺杂理想的化学计量比。此外,我们还介绍了如何用移动溶剂浮区法生长高质量的Yb_2Ti_2O_7无色单晶。