Магнитное состояние ванадия в халькогениде V7Se8

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Выполнено исследование структурных и магнитных свойств халькогенида V7Se8 с помощью рентгеновской дифрактометрии, измерений намагниченности и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах 51V. Обнаружено упорядочение вакансий в катионных слоях ванадия с образованием суперструктуры 4С-типа. Оценено значение эффективного магнитного момента ионов ванадия, равное μэфф = 0.35 mВ. Выявлены существенные локальные зарядовые и магнитные неоднородности соединения V7Se8. Из температурных зависимостей магнитного сдвига линии ЯМР 51V и восприимчивости χ(T) в V7Se8 оценена константа сверхтонкого взаимодействия в ионах ванадия. Совместный анализ данных по сдвигам линии ЯМР и скорости спин-решеточной релаксации 51V показал, что 3d-электроны ванадия находятся в коллективизированном состоянии. В то же время с понижением температуры в системе V7Se8 развиваются антиферромагнитные корреляции между магнитными моментами ванадия в соседних слоях.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. А. Уткин

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург; Екатеринбург

М. Е. Кашникова

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург; Екатеринбург

Ю. В. Пискунов

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. Г. Смольников

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

В. В. Оглобличев

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. Ф. Садыков

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. П. Геращенко

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Н. В. Селезнева

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Н. В. Баранов

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Email: piskunov@imp.uran.ru
Россия, Екатеринбург; Екатеринбург

Список литературы

  1. Wang H., Salveson I. A review on the mineral chemistry of the non-stoichiometric iron sulphide, Fe1−xS (0 ≤ x ≤ 0.125): polymorphs, phase relations and transitions, electronic and magnetic structures // Phase Transition. 2005. V. 78. P. 547–567.
  2. Powell A.V., Vaqueiro P., Knight K.S., Chapon L.C., Sanchez R.D. Structure and magnetism in synthetic pyrrhotite Fe7S8; a powder neutron diffraction study // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 014415.
  3. Kawaminami M., Okazaki A. Neutron diffraction study of Fe7Se8 // J. Phys. Soc. Japan. 1967. V. 22. Р. 925.
  4. Andresen A.F., Leciejewicz J. A neutron diffraction study of Fe7Se8 // J. Phys. 1964. V. 25. Р. 574–578.
  5. Kawaminami М., Okazaki А. Neutron diffraction study of Fe7Se8 II // J. Phys. Soc. Japan. 1970. V. 29. P. 649–655.
  6. Terzieff P. The paramagnetism of transition metal substituted Fe7Se8 // J. Phys. Chem. Solids. 1982. V. 43. P. 305–309.
  7. Piskunov Yu.V., Ogloblichev V.V., Sadykov A.F., Akramov D.F., Smol’nikov A.G., Gerashchenko A.P., Selezneva N.V., Baranov N.V. Magnetic State of Layered Cobalt Chalcogenides Co7Se8 and Co7Te8 // JETP Letters. 2023. V. 117. P. 54–60.
  8. Piskunov Yu.V., Ogloblichev V.V., Sadykov A.F., Akramov D.F., Smol’nikov A.G., Gerashchenko A.P., Selezneva N.V., Baranov N.V. Magnetic State of Cobalt in Layered Chalcogenide Fe4Co3Se8 // Phys. Met. Metal. 2024. V. 125. P. 12–19.
  9. Хоссени У.А.Л. Влияние замещения железа ванадием на структуру и свойства системы Fe7-yVySe8 /Магистерская диссертация. Екатеринбург, 2017. 76 с.
  10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ #2018663091. Simul 2018. А.П. Геращенко, С.В. Верховский, А.Ф. Садыков, А.Г. Смольников, Ю.В. Пискунов, К.Н. Михалев / Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 22.10.2018 г.
  11. Винтер Ж. Магнитный резонанс в металлах: Пер. с англ. Под ред. А.П. Степанова. М.: Мир, 1976. 288 с.
  12. Freeman A.J., Frankel R.R. Hyperfine Interactions. New York and London: Academic Press, 1967. 756 p.
  13. Мория Т. Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами: Пер. с англ. Под ред. А.В. Ведяева. М.: Мир, 1988. 288 с.
  14. Carter G.C., Bennett L.H., Kahan D.J. Metallic shifts in NMR-review of theory and comprehensive critical data compilation of metallic materials. 1. Review chapters NMR tables, evaluated knight-shifts in metals together with other solid-state and nuclear properties // Progress Mater. Sci. 1977. V. 20. P. 1–378.
  15. Koh A.K., Miller D.J. Hyperfine coupling constants and atomic parameters for electron paramagnetic resonance data // Atomic data and nuclear data tables. 1985. V. 33. P. 235–253.
  16. Korringa J. Nuclear magnetic relaxation and resonnance line shift in metals // Physica. 1950. V. 16. P. 601–610.
  17. Obata Y. Nuclear Magnetic Relaxation in Transition Metals // J. Phys. Soc. Japan. 1963. V. 18. P. 1020–1024.
  18. Moriya T. Nuclear Magnetic Relaxation in Antiferromagnetics // Progress Theoret. Phys. 1956. V. 16. P. 23–44.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Элементарная ячейка 4С-сверхструктуры соединения V7Se8. Пунктирными линиями показана базисная элементарная ячейка.

Скачать (163KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограмма соединения V7Se8 (пр. группа F2/m). Символы – наблюдаемые интенсивности, сплошная линия – расчет, внизу – разностная кривая между наблюдаемыми и рассчитанными интенсивностями. Штрихами показано положение рефлексов в структуре, описываемой пространственной группой F2/m.

Скачать (42KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Температурная зависимость магнитной восприимчивости c(T) в V7Se8, измеренная во внешнем магнитном поле H = 10 кЭ. На вставке представлена зависимость χ(T) в диапазоне температур Т = 75 – 350 K. Сплошная линия – результат аппроксимации экспериментальных данных выражением χ(T) = C/(T – q) + χ0.

Скачать (35KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость величины 1/(c–c0) от температуры. Сплошная линия – аппроксимация данных прямой линией. На вставке зависимость магнитной восприимчивости от обратной температуры 1/T.

Скачать (28KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Полевая зависимость намагниченности соединения V7Se8 при температуре 2 K. На вставке представлен график Белова–Аррота. Сплошная линия аппроксимирует высокополевую линейную часть зависимости.

Скачать (53KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спектр ЯМР ядер 51V в поликристаллическом образце V7Se8 в магнитном поле Н0 = 92.8 кЭ при температуре T = 293 K и результат моделирования экспериментального спектра набором из трех резонансных линий 1–3.

Скачать (28KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Температурная зависимость магнитного сдвига ядер 51V Kiso в V7Se8; во вставке показана зависимость Kiso(c) с температурой в качестве параметра, аппроксимированная прямой линией.

Скачать (15KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Температурная зависимость скорости ядерной спин-решеточной релаксации T1–1. Штриховая линия – аппроксимация данных при T ≥ 90 K прямой линией.

Скачать (11KB)
Метаданные


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».