SrFe1−xCuxO2氧化物的晶体结构和磁性能

彭国令，董存军，买吾兰·江热合曼，聂耀庄，郭光华



SrFe1−xCuO2氧化物的晶体结构和磁性能

彭国令，董存军，买吾兰·江热合曼，聂耀庄，郭光华

(中南大学物理与电子学院，长沙 410083)

采用溶胶凝胶法制备SrFe1−CuO3−δ多晶化合物，然后低温还原制备一系列掺Cu的SrFeO2氧化物，即SrFe1−xCuO2(0≤≤0.2)氧化物，对该氧化物的晶体结构和磁性能进行研究。X线衍射以及Rietveld结构精修分析结果表明：SrFeO2氧化物为层状的四方晶体结构，空间点群为P4/mmm。Fe位掺Cu不会改变化合物的晶体结构，Cu原子完全占据Fe原子点阵位置。SrFeO2具有反铁磁性，奈尔温度为533 K，Fe离子的有效磁矩为4.6B。低温区，=0和0.1的化合物中还观察到新的磁相变。根据分子场理论，SrFeO2和SrFe0.9Cu0.1O2反铁磁交换作用的分子场系数分别为862和892。

金属氧化物；晶体结构；磁学性质；磁相度；分子场理论

层状氧化物因其独特的结构和物理化学性质而备受关注[1−3]。SrFeO2是近年来发现的一种新型的具有平面层状晶体结构的铁基氧化物[3]。众所周知，在传统的铁基氧化物中，Fe原子与氧原子通常构成FeO4四面体或FeO6八面体结构[4−7]。而在SrFeO2中，Fe与O构成正方形的FeO4平面结构[8]。因此，SrFeO2的晶体结构可以看成是由Sr2+隔开FeO4平面构成的无限层结构。正是由于这种独特的晶体结构使SrFeO2表现出一些新奇的物理性质，如压力诱导的自旋相变、磁结构相变和晶体结构相变[9]。此外，尽管是一种二维层状结构的化合物，SrFeO2仍然具有很高的反铁磁奈尔温度[3]。然而，目前关于SrFeO2化合物的反铁磁起源以及压力或掺杂引起的自旋相变以及磁结构相变还不是很清楚[10−11]，需要进行进一步的研究。……