基于中子衍射的六方相Er1-xYxMnO3结构和磁学性能研究

为研究六方钙钛矿氧化物中磁结构和稀土离子对磁性能的影响,以六方相ErMnO3为母体,通过非磁性Y3+离子对磁性稀土Er3+离子的替代,利用X射线衍射、中子粉末衍射和磁性测量等表征手段,对六方化合物Er1-xYxMnO3的晶体结构和磁性进行系统研究。研究结果表明,Y3+离子的掺杂并未引起晶体结构和磁结构的明显改变,同时发现六方晶体结构随温度的增加呈各向异性热膨胀,在ab面内膨胀而沿着c轴收缩。中子衍射实验结果表明,Er04Y06MnO3样品的有序温度约为79 K,低温下系统的基态为反铁磁性,结构为Γ2（P63c′m′）或Γ4（P63′c′m）组态,与Er08Y02MnO3相同。磁化测试结果表明,非磁性Y3+离子掺杂量的增加削弱了磁化强度,2 K时磁性稀土离子Er3+的自旋有序在外磁场下表现出铁磁信号。该研究阐明了Er1-xYxMnO3的磁性本质和稀土磁性调控特性,为其潜在应用提供了有力指导。