Селенит оксид меди
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D model ( JSmol )
|
|
| Характеристики | |
| Cu 2 OSeO 3 | |
| Молярная масса | 270.059 g/mol |
| Появление | Зеленые додекаэдрические кристаллы [ 1 ] |
| Плотность | 5,1 г/см 3 [ 2 ] |
| Запрещенная зона | 2,5 эВ [ 3 ] |
| Теплопроводность | 400 Вт/(м·К) (9 К) [ 4 ] |
Показатель преломления ( n D )
|
3,8 (100 К, 1 кГц) [ 2 ] |
| Структура [ 2 ] | |
| Кубический | |
| P2 1 3, #198 , cP56 | |
а = 0,8924 нм
| |
Формульные единицы ( Z )
|
8 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
меди оксида Селенит представляет собой неорганическое соединение с химической формулой Cu 2 OSeO 3 . Это электроизоляционный, пьезоэлектрический и пьезомагнитный материал, который при охлаждении ниже 58 К становится ферримагнетиком . По состоянию на 2021 год Cu 2 OSeO 3 является единственным изолирующим материалом, содержащим магнитные скирмионы . [ 1 ]
Синтез
[ редактировать ]Поликристаллы Cu 2 OSeO 3 можно вырастить путем нагревания мольной смеси порошков CuO и SeO 2 в соотношении 2:1 при 600 °C в течение 12 часов в вакууме. Их можно превратить в монокристаллы оливково-зеленого цвета ок. Размер 4 мм при переносе паров химических веществ . NH 4 Cl В качестве транспортного агента используется ; он сублимируется при 340 °C с образованием газов NH 3 и HCl. [ 1 ]
Структура
[ редактировать ]Кристаллы Cu 2 OSeO 3 имеют кубическую искаженную структуру пирохлора , построенную из звеньев Cu 4 O и SeO 3 . Вращения на трёх Cu 2+ ионы в каждом тетраэдре (позиции Cu1) выровнены, а спин Cu2 направлен в противоположном направлении, что приводит к ферримагнитному порядку. Спиральные спиновые и скирмионные текстуры возникают в слабых магнитных полях за счет взаимодействия Дзялошинского-Мория . [ 1 ]
-
(а) Кристаллическая структура Cu 2 OSeO 3, состоящая из (б) бипирамид Cu1 и (в) Cu2 искаженных пирамид с квадратным основанием. Связи с ионами Se опущены для ясности. (г) Ферримагнитная структура Cu 2 OSeO 3 со спинами (зеленые стрелки) в позиции Cu1, антипараллельными спинам (красные стрелки) в позициях Cu2.
Характеристики
[ редактировать ]
Cu 2 OSeO 3 является ферримагнетиком, и все его свойства ниже температуры Кюри сильно зависят от магнитного поля. С увеличением поля его спиновая текстура меняется от спиральных полос к коническим полоскам или скирмионной решетке, а затем к «поляризованной по полю», т. е. к ферримагнитному ориентированию. Пик теплопроводности составляет около 9 К со значением ок. 400 Вт/(м·К). [ 4 ] Константа намагничивания затухания равна 1 × 10 −4 при 5 К. Это значение всего в 4 раза больше, чем у железо-иттриевого граната , который имеет наименьшее значение затухания намагничивания среди всех материалов. Это свойство выгодно для высокочастотных электронных приложений, поскольку приводит к низкому нагреву, индуцированному током. [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Панелла, Джессика Р.; Трамп, Бенджамин А.; Маркус, Гай Г.; Маккуин, Тайрел М. (2017). «Выращивание Cu 2 OSeO 3 с помощью затравочного химического транспорта паров ». Рост и дизайн кристаллов . 17 (9): 4944–4948. arXiv : 1706.02411 . дои : 10.1021/acs.cgd.7b00879 . S2CID 103302936 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бос, Ян-Виллем Г.; Колин, Клэр В.; Пальстра, Томас ТМ (2008). «Магнитоэлектрическая связь в кубическом ферримагнетике Cu 2 OSeO 3 ». Физический обзор B . 78 (9): 094416. arXiv : 0808.3955 . Бибкод : 2008PhRvB..78i4416B . дои : 10.1103/PhysRevB.78.094416 . S2CID 56431702 .
- ^ Верстег, РБ; Вергара, И.; Шефер, SD; Бишофф, Д.; Акил, А.; Пальстра, ТТМ; Грюнингер, М.; ван Лоосдрехт, PHM (2016). «Оптически исследовано нарушение симметрии в киральном магните Cu 2 OSeO 3 ». Физический обзор B . 94 (9): 094409. arXiv : 1605.01900 . Бибкод : 2016PhRvB..94i4409V . дои : 10.1103/PhysRevB.94.094409 . S2CID 118390265 .
- ^ Перейти обратно: а б Прасай, Н.; Акопян А.; Трамп, бакалавр; Маркус, Г.Г.; Хуанг, SX; МакКуин, ТМ; Кон, Дж.Л. (2019). «Спиновые фазы гелимагнитного изолятора Cu 2 OSeO 3, исследованные методом магнонной теплопроводности» . Физический обзор B . 99 (2): 020403. arXiv : 1901.01242 . Бибкод : 2019PhRvB..99b0403P . дои : 10.1103/PhysRevB.99.020403 . S2CID 119506811 .
- ^ Стасинопулос, И.; Вайхзельбаумер, С.; Бауэр, А.; Вайзнер, Дж.; Бергер, Х.; Мэндл, С.; Гарст, М.; Пфлайдерер, К.; Грандлер, Д. (2017). «Низкое затухание спиновых волн в изолирующем хиральном магните Cu 2 OSeO 3 ». Письма по прикладной физике . 111 (3): 032408. arXiv : 1705.03416 . Бибкод : 2017ApPhL.111c2408S . дои : 10.1063/1.4995240 . S2CID 13560805 .