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J-GLOBAL ID：201802277002748141   整理番号：18A0335838

幾何学的にフラストレーションのあるバナジウムスピネルの磁気的性質の研究における軌道自由度の役割【Powered by NICT】

Role of orbital degrees of freedom in investigating the magnetic properties of geometrically frustrated vanadium spinels

著者 (2件)： Lal Sohan (School of Engineering, Indian Institute of Technology Mandi, Kamand 175005, Himachal Pradesh, India) ,  Pandey Sudhir K. (School of Engineering, Indian Institute of Technology Mandi, Kamand 175005, Himachal Pradesh, India)
資料名： Computational Materials Science  (Computational Materials Science)
巻： 126  ページ： 373-381  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0443A  ISSN： 0927-0256  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 幾何学的フラストレーションの程度に関する矛盾はAV_2O_4(A≡Zn,Cd及びMg)化合物の長い問題,二つの実験結果から発生するされている(i)フラストレーション指数と(ii)磁気モーメント。本研究では,ab initio電子構造計算を用いてそのような矛盾を理解しようとした。軌道自由度を理解する上で重要な役割を果たしていることが判明した幾何学的にフラストレートしたこれらの化合物の磁気的挙動。ZnV_2O_4,MgV_2O_4とCdV_2O_4化合物の化学式単位当たりの軌道磁気モーメントの計算した最大値の大きさは~1.54μB,~0.92μBと~1.74μBであった。フラストレーション指数を計算するための軌道およびスピン角運動量の介在物は,これらの化合物における幾何学的フラストレーションの程度についての理解を改善した。フラストレーション指数(f J)の計算値はMgV_2O_4が最大で,3.3≦U≦5.3eV CdV_2O_4で最も小さかった。Uのこの範囲では,ΔM_2M全M exp(ここで,M全=Mスピン-軌道)の計算値もMgV_2O_4が最大で,CdV_2O_4に対して最小であることが分かった。,幾何学的フラストレーションの程度,FJからだけでなくΔM_2から発生する約一貫性が達成され,これらの化合物の幾何学的フラストレーションの程度についての理解を改善した。Uのこの範囲でバンドギャップの計算値は,すべての三種の化合物の実験的に観察された値のそれに近いことが分かった。Vスピン間の最近接交換結合定数(J nn)の絶対値はMgV_2O_4が最大で,CdV_2O_4,Curie-Weiss温度(Θ CW)Jの計算された絶対値はMgV_2O_4が最も高く,3.3≦U≦5.3eV CdV_2O_4最小ことを示すに対して最小であることが分かった。Uのこの範囲では,磁気転移温度(T N)Jは~MgV_2O_4,ZnV_2O_4とCdV_2O_4の150K,~60Kと~22Kであることが判明した,それは(T N)Jのオーダーであるこれらの化合物の(T N)expのそれに類似することを示した。,本研究で調べた全ての磁気的性質は,3.3≦U≦5.3eVに対するこれらのスピネルで説明した。本研究では,角運動量の軌道部分は焼入しないこれらの系の幾何学的にフラストレートした磁気挙動を理解する上で貴重な入力を提供することが期待される。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 角運動量 ,  結合定数 ,  バンドギャップ ,  磁気モーメント ,  マグネシウム ,  介在物 ,  絶対値 ,  *スピネル ,  *磁気的性質 ,  *欲求不満
準シソーラス用語： 計算値 ,  スピン角運動量 ,  軌道磁気モーメント ,  幾何学的フラストレーション ,  *軌道自由度 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： フラストレーション指数 ,  磁気モーメント ,  バンドギャップ ,  交換結合定数 ,  Curie-Weiss温度 ,  磁気転移温度

分類 (1件)： 酸化物結晶の磁性  (BM06050E)

タイトルに関連する用語 (8件)： 幾何学 ,  フラストレーション ,  バナジウム ,  スピネル ,  磁気的性質 ,  研究 ,  軌道自由度 ,  役割