Зондовое мессбауэровское исследование магнитоупорядоченного манганита ScMn0.99657Fe0.004O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые проведено исследование магнитных сверхтонких взаимодействий зондовых мессбауэровских ядер 57Fe, введенных в решетку манганита ScMnO3 с гексагональной кристаллической решеткой. На основании полученных данных определены валентное состояние зондовых атомов железа, их локальное кристаллическое окружение и ориентация магнитных катионов Fe3+ в структуре ScMn0.99657Fe0.004O3 в магнитоупорядоченном состоянии при T < TN. В рамках стохастической релаксационной модели проведен анализ температурной зависимости зеемановской структуры спектров 57Fe, на основании которого получены новые данные о фрустрированных обменных взаимодействиях Fe−O−Mn. Определены критические индексы степенной зависимости сверхтонкого магнитного поля Hhf(T) на ядрах 57Fe, свидетельствующие о пониженной размерности магнитной подсистемы магнитоупорядоченного манганита ScMn0.99657Fe0.004O3.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Я. С. Соболева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: janglaz@bk.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 199991

С. Шандалова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: janglaz@bk.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 199991

А. В. Соболев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Shenzhen MSU-BIT University

Email: janglaz@bk.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 199991; China, 518115, Guangdong province, Shenzhen, International University Park Road, 1

И. А. Пресняков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Shenzhen MSU-BIT University

Email: janglaz@bk.ru
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 199991; China, 518115, Guangdong province, Shenzhen, International University Park Road, 1

Список литературы

  1. Koehler W.C., Yakel H.L., Wollan E.O., Cable J.W. A Note on the Magnetic Structures of Rare Earth Manganese Oxides // Phys. Lett. 1964. V. 9. № 2. P. 93−95.
  2. Wood V.E., Austin A.E., Collings E.W., Brog K.C. Magnetic Properties of Heavy-Rare-Earth Orthomanganites // Phys. Chem. Solids. 1973. V. 34. № 5. P. 859−868.
  3. Fiebig M., Frohlich D., Lottermoser T., Pisarev R.V. Photoinduced Instability of the Magnetic Structure of Hexagonal ScMnO 3 // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 224421.
  4. Munoz A., Alonso J.A., Matinez-Lope M.J. et al. Magnetic Structure of Hexagonal RMnO 3 (R = Y, Sc): Thermal Evolution from Neutron Powder Diffraction Data // Phys. Rew. B. 2000. V. 62. № 14. P. 9498−9510.
  5. Lorenz B. Hexagonal Manganites — ( RMnO 3 ): Class (I) Multiferroics with Strong Coupling of Magnetism and Ferroelectricity // ISRN. Condens. Matter Phys. 2013. V. 2013. P. 497073.
  6. Uusi-Esko K., Malm J., Imamura N. et al. Characterization of RMnO 3 (R = Sc, Y, Dy-Lu): High-Pressure Synthesized Metastable Perovskites and Their Hexagonal Precursor Phases // Mater. Chem. Phys. 2008. V. 112. P. 1029–1034.
  7. Соболев А.В., Шандалова С., Смирнова М.Н. и др. Структура локального окружения и сверхтонкие взаимодействия зондовых ядер F 57 e в AMnO 3 (A = Sc, In) // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 10. С. 1364–1372. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600779
  8. Глазкова Я.С., Белик А.А., Соболев А.В., Пресняков И.А. Исследование особенностей локальной кристаллографической структуры мультиферроика BiMnO 3 методами зондовой мессбауэровской спектроскопии на ядрах F 57 e // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 5. С. 546–550. https://doi.org/10.7868/S0002337X16050055
  9. Chen H., Yu T., Gao P. et al. Synthesis and Structure of Perovskite ScMnO 3 // Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 16. P. 9692−9697.
  10. Petricek V., Dusek M., Palatinus L. Crystallographic Computing System JANA2006: General features // Z. Crystallogr. 2014. V. 229. № 5. P. 345−352.
  11. Matsnev M.E., Rusakov V.S. SpectrRelax: An Application for Mössbauer Spectra Modeling and Fitting // AIP Conf. Proc. 2012. V. 1489. P. 178−185.
  12. Berdonosov P.S., Kuznetsova E.S., Dolgikh V.A. et al. Crystal Structure, Physical Properties, and Electronic and Magnetic Structure of the Spin S = 5/2 Zigzag Chain Compound Bi 2 Fe(SeO 3 ) 2 OCl 3 // Inorg. Chem. 2014. V. 53. № 11. P. 5830−5838. https://doi.org/10.1021/ic500706f
  13. Sobolev A., Rusakov V., Moskvin A. et al. F 57 e Mössbauer Study of Unusual Magnetic Structure of Multiferroic 3R- AgFeO 2 // J. Phys. Condens. Matter. 2017. V. 29. № 27. P. 275803.
  14. Nawa K., Avdeev M., Berdonosov P. et al. Magnetic Structure Study of the Sawtooth Chain Antiferromagnet Fe2Se2O7 // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 24049.
  15. Belik A.A., Dönni A., Tanaka M. et al. Different Magnetic and Magnetodielectric Behavior of BaRFeO 4 Ferrites with R = Ho, Er, Tm, and Yb // J. Alloys Compd. 2022. V. 922. P. 166297.
  16. Bhargava S.C., Knudsen J.E., Mørup S. Mössbauer Study of Spin-Spin Relaxation of Fe 3+ Ions in the Presence of Other Paramagnetic Ions // J. Phys. Chem. Solids. 1979. V. 40. P. 45−53.
  17. Keller H., Savic I.M. Mössbauer Studies of the Static and Dynamic Critical Behavior of the Layered Antiferromagnets RbFeF 4 and KFeF 4 // Phys. Rev. B. 1983. V. 28. № 5. P. 2638−2652.
  18. Petrenko O.A., Lees M.R., Balakrishnan G. et al. Revised Magnetic Properties of CuFeO 2 — a Case of Mistaken Identity // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. V. 17. P. 2741−2747.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Фрагмент кристаллической структуры гексагонального манганита ScMnO3, чередование слоев из тригональных бипирамид Mn3+O5 и катионов Sc3+ в элементарной ячейке (а); cхематическое изображение локальной структуры тригональной бипирамиды, где показаны направления сверхтонкого магнитного поля Hhf и магнитного момента µFe на ядрах 57Fe, а также основной компоненты VZZ тензора градиента электрического поля (б).

Скачать (44KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Мессбауэровский спектр ядер 57Fe в манганите ScMn0.99657Fe0.004O3 при 298 К.

Скачать (15KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мессбауэровские спектры ядер 57Fe в манганите ScMn0.99657Fe0.004O3 в диапазоне температур магнитного упорядочения T < TN.

Скачать (89KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурная зависимость сверхтонкого магнитного поля Hhf в мессбауэровских спектрах ScMn0.99657Fe0.004O3.

Скачать (11KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».