Transcript PPT - Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie

Dystorsja strukturalna i spirala magnetyczna w FeSb
badane metodą spektroskopii mössbauerowskiej
K. Komędera1, A.K. Jasek1, A. Błachowski1, K. Ruebenbauer1, A. Krztoń-Maziopa2
1Zakład
Spektroskopii Mössbauerowskiej,
Instytut Fizyki, Uniwersytet Pedagogiczny
ul. Podchorążych 2, Kraków
2Katedra
Chemii Nieorganicznej i Technologii Ciała Stałego,
Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska
ul. Noakowskiego 3, Warszawa
-----------------------------------------------------------------------------------------------------X Ogólnopolskie Seminarium Spektroskopii Mössbauerowskiej OSSM’2014
Wrocław, 15-18 czerwca 2014
Fe-based Superconducting Families
pnictogens: P, As, Sb
chalcogens: S, Se, Te
1111
122
111
11
LnO(F)FeAs
AFe2As2
AFeAs
FeTe(Se,S)
A = Ca, Sr, Ba, Eu, K
A = Li , Na
Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd …
Tsc max = 56 K
47 K
18 K
15 K
Phase diagram of Fe-Sb
at.% Sb
42.0 – 48.1 at.% Sb
Fe1+xSb
0.08  x  0.38
FeSb
P63/mmc
Sb
c = 0.513 nm
a = 0.406 nm
Fe
DTI - Fe
Hexagonal P63/mmc structure of FeSb
M. Sladecek et al., Defect and Diffusion Forum 194-199, 369 (2001)
FeSb
P63/mmc
Sb
c = 0.513 nm
a = 0.406 nm
Fe
DTI - Fe
Hexagonal P63/mmc structure of FeSb
XRF  Fe1.023(8) Sb1.000(2)
Lattice constants vs. x in Fe1+xSb
Néel temperature TN vs. x in Fe1+xSb
R. Kumar et al., Phys. Rev. B 32, 69 (1985)
Electric Field Gradient + Magnetic Hyperfine Field
EFG
B = 10 T
 
V xx  V yy
V zz
 = 0°
EFG + B
 = 90°
EFG + B
57Fe
Mössbauer spectra of FeSb
two different (regular) iron sites with occupancy ratio 2:1
+
interstitial (excess) iron (DTI) with contribution 2.1(5)%  Fe1.021(5)Sb
Orientation of the EFG and hyperfine magnetic field
in the main crystal axes
 
V xx  V yy
V zz
Proposed deformations from P63/mmc symmetry
Anisotropy of the hyperfine magnetic fields
(spiral projections onto Fe-plane)
in FeSb for both iron sites (2:1)
B<100> and B<120> - iron hyperfine field components
along the <100> and <120> directions
Average hyperfine fields <B> for iron sites (2:1 + DTI) Anisotropy of the hyperfine magnetic fields
(spiral projections onto Fe-plane)
Tc - transition temperature
in FeSb for both iron sites (2:1)
 - static critical exponent
B<100> and B<120> - iron hyperfine field components
along the <100> and <120> directions
Proposed deformations from P63/mmc symmetry
Average hyperfine fields <B> for iron sites (2:1 + DTI)
Tc - transition temperature
 - static critical exponent
Spectral shift S versus room temperature -Fe
and
quadrupole coupling constant AQ
for both iron sites (2:1)
Proposed deformations from P63/mmc symmetry
Quadrupole splitting  in non-magnetic region
  6 AQ 1  
2
3
Fe1+xSb - WNIOSKI
• Uzyskano związek Fe1+xSb o bardzo małej zawartości nadmiarowego żelaza
wynoszącej x  0.02
• Stwierdzona występowanie deformacji w regularnej podsieci żelaza
prowadzącej do dwóch nierównoważnych pozycji Fe w stosunku 2:1 i dużej
wartości parametru asymetrii gradientu pola elektrycznego η ≈ 1
• Momenty magnetyczne tworzą spirale antyferromagnetyczne propagujące
wzdłuż osi c w stosunku 2:1
Laboratorium Spektroskopii Mössbauerowskiej
Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie
Laboratorium Spektroskopii Mössbauerowskiej
Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie
Maria Podgórna
Aleksandra Jasek
Kamila Komędera
magistrantka
doktorantka, II rok
doktorantka, I rok
Dziękuję za uwagę
i
ZAPRASZAM do współpracy!

Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej,
Instytut Fizyki, Uniwersytet Pedagogiczny
ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków
V Linia Badawcza - Materiały Funkcjonalne i Nanomagnetyzm
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Akademickie Centrum Materiałów i Nanotechnologii
al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Praca finansowana przez NCN w ramach grantu DEC-2011/03/B/ST3/00446


1
2

 g 11  
111
2
1  cos (  0 )
2
g 11 
111
2 sin (  0 )
2
 0  0

and  0  acos 


K. Ruebenbauer, Physica B 172, 346 (1991)
2 g 11  1 

111
2 g 11  1 
111

Er2-xFe14+2xSi3 single-crystal
Average angle between
iron hyperfine fields
and c-axis

J. Żukrowski, A. Błachowski, K. Ruebenbauer, J. Przewoźnik et al.,
J. Appl. Phys. 103, 123910 (2008)
