Structural Disorder, Specific Heat, and Magnetic Transitions in Cu2FeBO5

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Cu2FeBO5 ludwigite single crystals have been grown from a solution–melt by spontaneous crystallization. Using the X-ray diffraction method, the crystal structure has been resolved in detail. Cations in sites M2, M3, and M4 have turned out to be structurally disordered. It has been found that oxygen atoms are disordered in one of five nonequivalent sites (O4). As can be seen from Mössbauer spectroscopy data, Fe3+ ions occupy four nonequivalent sites with different distortions of coordination octahedra. In the temperature range 40 K ≤ T ≤ 300 K, the spectra represent a superposition of quadrupole doublets. Static susceptibility measurements have revealed two magnetic features at T1 = 35 K and T2 = 20 K and spin-glass effects. Specific heat measurements in the interval 4–300 K have not discovered magnetic-transition-related anomalies.

About the authors

Yu. S Gokhfel'd

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

N. V Kazak

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: nat@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

N. A Bel'skaya

Ioffe Institute

Email: yugo@iph.krasn.ru
194021, St. Petersburg, Russia

M. S Molokeev

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Siberian Federal University

Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia; 660041, Krasnoyarsk, Russia

I. A Gudim

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

O. A Kondrat'ev

National Research Center Kurchatov Institute

Email: yugo@iph.krasn.ru
123182, Moscow, Russia

E. V Eremin

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Siberian Federal University

Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia; 660041, Krasnoyarsk, Russia

Yu. V Knyazev

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

D. A Velikanov

Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center (KSC), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: yugo@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

References

  1. А. И. Смирнов, Л. Е. Свистов, Л. А. Прозорова и др., УФН 180, 880 (2010).
  2. Л. Е. Свистов, Л. А. Прозорова, Н. Бюттген и др., Письма в ЖЭТФ 81, 133 (2005).
  3. А. И. Панкрац, Г. А. Петраковский, М. А. Попов и др., Письма в ЖЭТФ 78, 1058 (2003).
  4. J. Schaefer and K. Bluhm, Z. Anorg. Allg. Chem. 621, 571 (1995).
  5. R. M. Eremina, T. P. Gavrilova, E. M. Moshkina et al., J. Magn. Magn. Mater. 515, 167262 (2020).
  6. E. Moshkina, C. Ritter, E. Eremin et al., J. Phys.: Condens. Matter 29, 245801 (2017).
  7. K. Bluhm and H. K. Muller-Buschbaum, Z. Anorg. Allg. Chem. 582, 15 (1990).
  8. J. Kumar, S. N. Panja, D. J. Mukkattukavil et al., Phys. Rev. B 95, 144409 (2017).
  9. Н. Б. Иванова, М. С. Платунов, Ю. В. Князев и др., ФТТ 54, 2080 (2012).
  10. F. Damay, J. Sottmann, F. Fauth et al., Appl. Phys. Lett. 118, 192903 (2021).
  11. A. A. Kulbakov, R. Sarkar, O. Janson et al., Phys. Rev. B 103, 024447 (2021).
  12. M. A. Continentino, J. C. Fernandes, R. B. Guim˜araes et al., Eur. Phys. J. B 9, 613 (1999).
  13. Г. А. Петраковский, Л. Н. Безматерных, Д. А. Великанов и др., ФТТ 51, 1958 (2009).
  14. G. M. Sheldrick, Acta Cryst. A 64, 112 (2008).
  15. PLATON - A Multipurpose Crystallographic Tool. Utrecht University, Utrecht, The Netherlands (2008).
  16. M. H. Cohen and F. Reif, Sol. St. Phys. 5, 321 (1957).
  17. I. D. Brown and D. Altermatt, Acta Cryst. B 41, 244 (1985).
  18. D. A. Velikanov, Inorg. Mater. Appl. Res. 11, 801 (2020).
  19. Д. А. Великанов, Патент RU2481591 (C1), опубликовано 10.05.2013, Бюлл. изобрет. № 13, https://www.fips.ru/Archive/PAT/2013FULL/2013.05.10/DOC/RUNWC1/000/000/002/481/591/DOCUMENT.PDF
  20. J. C. Fernandes, R. B. Guimara˜es, M. A. Continentino et al, Phys. Rev. B 58, 287 (1998).
  21. Y. V. Knyazev, N. V. Kazak, V. S. Zhandun et al., Dalton Trans. 50, 9735 (2021).
  22. A. P. Douvalis, A. Moukarika, T. Bakas et al., J. Phys.: Condens. Matter 14, 3303 (2002).
  23. G. A. Bain and J. F. J. Berry, Chem. Educ. 85, 532 (2008).
  24. M. G. Banks, R. K. Kremer, C. Hoch et al., Phys. Rev. B 80, 024404 (2009).
  25. N. V. Kazak, N. A. Belskaya, E. M. Moshkina et al., J. Magn. Magn. Mater. 534, 168056 (2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».