Low-Dimensional Magnetism in Namibite Cu(BiO)2VO4OH

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A synthetic analog of rare secondary mineral namibite Cu(BiO)2VO4OH has been obtained by the hydrothermal method. The crystal structure of this compound contains isolated uniform chains of vertex-connected copper–oxygen octahedra. Magnetic susceptibility (χ) and magnetization (M) measurements have not indicated the long-range order in the temperature interval 2–300 K. Specific heat (Cp) measurements suggest the formation of a spin-liquid state at low temperatures. X-band electron paramagnetic resonance data recorded at low temperatures have demonstrated only a signal from impurities. First-principles calculations have estimated the exchange interaction in the chains as J = 555 K, whereas exchange interactions between the chains turn out to be one to two orders of magnitude smaller. Thus, namibite represents a rare example of an unordered half-integer spin chain.

About the authors

L. V Shvanskaya

Moscow State University; National Research Technological University MISIS

Email: lshvanskaya@mail.ru
119991, Moscow, Russia; 119049, Moscow, Russia

T. D Bushneva

Moscow State University

Email: lshvanskaya@mail.ru
119991, Moscow, Russia

A. G Ivanova

Federal Research Center “Crystallography and Photonics,” Russian Academy of Sciences

Email: lshvanskaya@mail.ru
119333, Moscow, Russia

Z. V Pchelkina

Ural Federal University; Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: lshvanskaya@mail.ru
620002, Yekaterinburg, Russia; 620900, Yekaterinburg, Russia

T. M Vasil'chikova

Moscow State University; National Research Technological University MISIS

Email: lshvanskaya@mail.ru
119991, Moscow, Russia; 620002, Yekaterinburg, Russia

O. S Volkova

Moscow State University; National Research Technological University MISIS

Email: lshvanskaya@mail.ru
119991, Moscow, Russia; 119049, Moscow, Russia

A. N Vasil'ev

Moscow State University; National Research Technological University MISIS

Author for correspondence.
Email: anvas2000@yahoo.com
119991, Moscow, Russia; 119049, Moscow, Russia

References

  1. A. Vasiliev, O. Volkova, E. Zvereva, and M. Markina, NPJ Quant. Mater. 3, 18 (2018).
  2. T. Masuda, A. Zheludev, A. Bush et. al., Phys. Rev. Lett. 92, 177201 (2004).
  3. S.-L. Drechsler, O. Volkova, A. N. Vasiliev et. al., Phys. Rev. Lett. 98, 077202 (2007).
  4. M. Isobe, E. Ninomiya, A. N. Vasiliev, and Y. Ueda, J. Phys. Soc. Jpn. 71, 1423 (2002).
  5. S.-L. Drechsler, J. Richter, A. A. Gippius et. al., Europhys. Lett. 73, 83 (2006).
  6. A. N. Vasiliev, L. A. Ponomarenko, H. Manaka et. al., Phys. Rev. B 64, 024419 (2001).
  7. A. I. Smirnov, M. N. Popova, A. B. Sushkov et. al., Phys. Rev. B 59, 14546 (1999).
  8. E. Lieb, T. Schultz, and D. Mattis, Ann. Phys. 16, 407 (1961).
  9. J. C. Bonner and M. E. Fisher, Phys. Rev. A 135, 640 (1964).
  10. O. von Knorring, and T.G. Sahama, Schweiz. Miner. Petrog. 61, 7 (1981).
  11. S. M. Aksenov, V. S. Mironov, E. Yu. Borovikova et. al., Sol. St. Sci. 63, 16 (2017).
  12. U. Kolitsch and G. Giester, Am. Miner. 85, 1298 (2000).
  13. X. Rocquefelte, K. Schwarz, and P. Blaha, Sci. Rep. 2, 759 (2012).
  14. G. Tunell, E. Posnjak, and C. J. Ksanda, J. Wash. Acad. Sci. 23, 195 (1933).
  15. G. A. Bain and J. F. Berry, J. Chem. Educ. 85, 532 (2008).
  16. D.C. Johnston, R.K. Kremer, M. Troyer, et al., Phys. Rev. B, 61, 9558 (2000).
  17. R. J. Goetsch, V. K. Anand, A. Pandey, and D. C. Johnston, Phys. Rev. B 85, 054517 (2012).
  18. A. Tari, The Speci c Heat of Matter at Low Temperatures, Imperial College Press (2003).
  19. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  20. G. Kresse and J. Furthmu�ller, Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996).
  21. G. Kresse and J. Furthmu�ller, Phys. Rev. 54, 11169 (1996).
  22. A. I. Liechtenstein, V. I. Anisimov, and J. Zaanen, Phys. Rev. B 52, R5467(R) (1995).
  23. V. I. Anisimov, J. Zaanen, and O. K. Andersen, Phys. Rev. B 44, 943 (1991).
  24. H. J. Xiang, E. J. Kan, S.-H. Wei, M.-H. Whangbo, and X. G. Gong, Phys. Rev. B 84, 224429 (2011).
  25. G. Mathew, S. L. L. Silva, A. Jain et. al., Phys. Rev. Res. 2, 043329 (2020).
  26. M. Wiesniak, V. Vedral, and C. Brukner, New J. Phys. 7, 258 (2005).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

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».