2023年高能所博士后学术交流会

层状钙钛矿结构材料YBaCuFeO5（YBCFO）在高温下具有磁螺旋型有序，为室温下的强磁电耦合效应提供了可能。在这种钙钛矿中，A位阳离子呈完全有序排列，而B位阳离子的占位情况则严重依赖于材料的制备过程，同时B位的Fe3+/Cu2+阳离子无序是材料磁阻挫的来源。为了增加系统中的自旋轨道耦合效应，我们合成并研究了单晶形式的YBaCuFe0.95Mn0.05O5，其中部分高度对称的Fe3+离子（3d5）被具有姜-泰勒形式的3d4 Mn3+离子替代。我们报道了这种层状钙钛矿高度有序单晶的晶体结构和磁学性质，并将其与同样成分的多晶样品进行了对比。单晶中子衍射实验揭示了两个磁共线相的存在，但没有非公度的磁螺旋相存在。同步辐射和中子衍射证实了该层状钙钛矿的B位Fe3+/Cu2+阳离子有序度高达90%，我们对这个通过熔融浮区法（TSFZ）生长的单晶中发现的磁相及相变进行了全面的分析和描述。