Propriétés magnétiques du niobate fer de plomb de pérovskite double multiferroïque : Rôle du désordre

Abstract

الملخص (بالعربية) :

ملخص لا تزال الخصائص المميزة للمغناطيسية لاحد أقدم المركباتmultiferroïque المعروفة والأكثر دراسة تحديا لنظرية الحالة الصلبة. يحدث الترتيب المغنطيسي المضاد ل (PFN) عند من ناحية هذه القيمة هي أكبر بكثير من قيمة لمعظم pérovskites doubles الأخرى. من ناحية أخرى، فهو أقل بكثير من التقديرات النظرية. يختلف اعتماد القابلية المغناطيسية على درجة الحرارة بشكل كبير عن تلك المتوقعة لمغناطيس مضاد التقليدي. من أجل إيجاد حل لهذه الألغاز، تم الإبلاغ عن عدة حسابات للنظرية الوظيفية لكثافة التفاعلات المغناطيسية في PFN. تم حساب التفاعلات بين أيونات ( ) الجار الأول والثاني والثالث والرابع. يتضح أن الاستجابة المغناطيسية Fe spins تعتمد على قيمة التفاعل والترتيب المتبادل spin. يتم حساب الحساسية المغناطيسية لشبكات المختلفة باستخدام طريقة تطوير درجة الحرارة العالية من الدرجة العاشرة ومقارنتها بالتجربة. تمت مناقشة الدور المهم للاضطراب في فهم الخصائص المغناطيسية.

الكلمات المفتاحية : مغناطيس فوضوي مزدوجة بيروفسكايت تفاعلات التبادل القابلية المغناطيسية درجة حرارة انتقال الترتيب المغناطيسي حسابات الكثافة الوظيفية

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Résumé (en Français) : Les particularités du magnétisme de l'un des premiers composés multiferroïques connus et les plus étudiés restent un défi pour la théorie de l'état solide. L'ordre antiferromagnétique de (PFN) se produit à 150 K. D'une part, cette valeur est beaucoup plus grande que la valeur pour la plupart des autres pérovskites doubles. D'autre part, elle est nettement inférieure aux estimations théoriques. La dépendance de la susceptibilité magnétique par rapport à la température est sensiblement différente de celle prévue pour les antiferro-aimants classiques. Afin de trouver la solution de ces énigmes, plusieurs calculs de la théorie fonctionnelle de la densité des interactions magnétiques dans les PFN sont rapportés. Les interactions entre les ions du premier, deuxième, troisième et quatrième voisin ( ) sont calculées. Il est démontré que la réponse magnétique des spins de Fe dépend à la fois de la valeur de l'interaction et de l'arrangement mutuel des spins. La susceptibilité magnétique des différents réseaux de spin est calculée en utilisant la méthode de développement à haute température du dixième ordre et comparée à l'expérience. Un rôle important du désordre pour la compréhension des propriétés magnétiques est discuté.

Les mots clés : Aimants désordonnés, Double pérovskites, Interactions d'échange La susceptibilité magnétique, Température de transition d'ordre magnétique, Calculs de densité fonctionnelle.

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Abstract (en Anglais) :

The peculiarities of the magnetism of one of the first known and most studied multiferroic compounds remain a challenge for solid-state theory. The antiferromagnetic ordering of (PFN) occurs at . On the one hand, this value is much larger than the value for most of the other double perovskites. On the other hand, it is significantly lower than theoretical estimates. The temperature dependence of magnetic susceptibility is substantially different from that one expected for conventional antiferromagnets. In order to find the solution of these puzzles, several density functional theory calculations of the magnetic interactions in PFN are reported. The interactions between first-, second-, third- and fourth-neighbor ions ( ) are calculated. The magnetic response of Fe spins is shown to depend both on the interaction value and on the mutual spin arrangement. The magnetic susceptibility of various spin lattices is calculated using the tenth-order high-temperature expansion method and compared with the experiment. A substantial role of disorder for the understanding of the magnetic properties is discussed.

Keywords : Disordered magnets, Double perovskites, Exchange interactions, Magnetic susceptibility Magnetic ordering transition temperature ,Density functional calculation.