Влияние замещения S-Se и магнитного поля на магнитный порядок в слоистых соединениях Fe0.5Ti(S, Se)2

Влияние замещения S-Se и магнитного поля на магнитный порядок в слоистых соединениях Fe0.5Ti(S, Se)2

, ,

Абстракт:

Было проведено исследование эволюции магнитного порядка в интеркалированных соединениях  Fe0.5Ti(S, Se)2 при замещении S-Se, а также во внешнем магнитном поле с помощью методов нейтронной дифракции и измерений теплоемкости. При охлаждении ниже температуры Нееля 140 К в Fe0.5TiS2 реализуется несоизмеримая антиферромагнитная структура, которая становится соизмеримой при дальнейшем охлаждении ниже температуры 125 К. Наличие двух магнитных фазовых переходов было подтверждено при помощи измерений теплоемкости. Индуцированный внешним магнитным полем переход из АФМ в ФМ структуру во всем температурном интервале ниже температуры Нееля подтвержден методом дифракции нейтронов во внешнем магнитном поле. В отличие от соединения Fe0.5TiS2, обладающего квадруплицированной магнитной ячейкой, соединения с концентрацией Se y>0.5 обладают удвоенной магнитной ячейкой вдоль направлений a и c моноклинной кристаллической структуры (пространственная группа I2/m). В области критических концентраций yc=0.5 магнитная структура Fe0.5TiS2-ySey является несоизмеримой. Появление АФМ порядка при уменьшении температуры в соединениях группы Fe0.5TiS2-ySey сопровождается анизотропными деформациями в кристаллической решетке. Вследствие эффектов кристаллического поля и спин-орбитального взаимодействия магнитные моменты атомов Fe во всех соединениях системы Fe0.5TiS2-ySey отклонены от кристаллографического направления c на углы 140-160.