YBaCo4O7 + x (x = 0, 0.1) System: From Antiferromagnetism to Ferromagnetism

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The modification of magnetic and elastic properties of YBaCo4O7 + x (x = 0, 0.1) cobaltites at a slight controlled deviation from stoichiometry (x) has been investigated. The magnetic properties of stoichiometric YBaCo4O7 demonstrate nontrivial behavior, which is inconsistent with the generally accepted notion of phase transitions with long-range magnetic order. Only magnetic moment ΔM = MFC – MZFC induced by an external magnetic field (an analog of thermoremanent magnetization) exhibits anomalies at magnetic phase transition temperatures TN1 and TN2 that coincide with those of Young’s modulus anomalies, whereas in the magnetic susceptibility curves taken in the FC and ZFC modes, phase transitions are not discerned. At a small off-stoichiometry (x = 0.1), induced moment ΔM rises by an order of magnitude and a residual ferromagnetic moment of about 10–3 μB arises in the magnetization curves. Two scenarios of the cobalt subsystem magnetic behavior with increasing part of cobalt ions Co3+ have been discussed. It has been found that when YBaCo4O7 + x cobaltites deviate from stoichiometry, the evolution of their magnetic properties is similar to that observed at the transition from Y-based to Ca-based cobaltite.

About the authors

Z. A. Kazey

Moscow State University

Email: kazei@plms.phys.msu.ru
Moscow, 119992 Russia

M. M. Markina

Moscow State University

Email: kazei@plms.phys.msu.ru
Moscow, 119992 Russia

V. V. Snegirev

Moscow State University

Email: kazei@plms.phys.msu.ru
Moscow, 119992 Russia

M. S. Stolyarenko

Moscow State University

Author for correspondence.
Email: kazei@plms.phys.msu.ru
Moscow, 119992 Russia

References

  1. P. Schi er, and A. P. Ramirez, Comments Condens. Matter Phys. 18, 21 (1996).
  2. M. J. Harris and M. P. Zinkin, Mod. Phys. Lett. B 10, 417 (1996).
  3. J. N. Reimers and A. J. Berlinsky, Phys. Rev. B 48, 9539 (1993).
  4. P. Lecheminant, B. Bernu, C. Lhuillier, L. Pierre, and P. Sindzingre, Phys. Rev. B 56, 2521 (1997).
  5. L. C. Chapon, P. G. Radaelli, H. Zheng et al., Phys. Rev. B 74, 172401 (2006).
  6. P. Manuel, L. C. Chapon, P. G. Radaelli et al., Phys. Rev. Lett. 103, 037202 (2009).
  7. W. Schweika, M. Valldor, and P. Lemmens, Phys. Rev. Lett. 98, 067201 (2007).
  8. V. Caignaert, V. Pralong, A. Maignan et al., Solid State Commun. 149, 453 (2009).
  9. V. Caignaert, V. Pralong, V. Hardy et al., Phys. Rev. B 81, 094417 (2010).
  10. K. Singh, V. Caignaert, L. C. Chapon et al., Phys. Rev. B 86, 024410 (2012).
  11. E. A. Juarez-Arellano, A. Friedrich, D. J. Wilson et al., Phys. Rev. B 79, 064109 (2009).
  12. E. V. Tsipis, J. C. Waerenborgh, M. Avdeev et al., J. Sol. St. Chem. 182, 640 (2009).
  13. Л. П. Козеева, М. Ю. Каменева, А. И. Смоленцев и др., ЖСХ 6, 1108 (2008).
  14. A. Huq, J. F. Mitchell, H. Zheng et al., J. Sol. St. Chem. 179, 1136 (2006).
  15. D. D. Khalyavin, L. C. Chapon, P. G. Radaelli et al., Phys. Rev. B 80, 144107 (2009).
  16. D. D. Khalyavin, P. Manuel, B. Ouladdiaf et al., Phys. Rev. B 83, 094412 (2011).
  17. M. Markina, A. N. Vasiliev, N. Nakayama et al., J. Magn. Magn. Mat. 332, 1249 (2010).
  18. M. Valldor, Y. Sanders, and W. Schweika, J. Phys.: Confer. Ser. 145, 012076 (2009).
  19. M. J. R. Hoch, P. L. Kuhns, S. Yuan et al., Phys. Rev. B 87, 064419 (2013).
  20. M. Soda, Y. Yasui, T. Moyoshi et al., J. Phys. Soc. Jpn. 75, 054707 (2006).
  21. N. Nakayama, T. Mizota, Y. Ueda et al., J. Magn. Magn. Mat. 300, 98 (2006).
  22. V. Caignaert, A. Maignan, K. Singh et al., Phys. Rev. B 88, 174403, (2013).
  23. A. Maignan, V. Caignaert, D. Pelloquin et al., Phys. Rev. B 74, 165110 (2006).
  24. З. А. Казей, В. В. Снегирев, А. С. Андреенко и др., ЖЭТФ 140, 282 (2011).
  25. З. А. Казей, В. В. Снегирев, М. С. Столяренко, Письма в ЖЭТФ 112, 189 (2020).
  26. З. А. Казей, В. В. Снегирев, М. С. Столяренко, ЖЭТФ 160, 689 (2021).
  27. З. А. Казей, В. В. Снегирев, М. С. Столяренко, ЖЭТФ 162, 767 (2022).
  28. З. А. Казей, В. В. Снегирев, Л. П. Козеева и др., ЖЭТФ 153, 782 (2018).
  29. Л. П. Козеева, М. Ю. Каменева, А. Н. Лавров и др., Неорганические материалы 49, 668 ( 2013).
  30. А. В. Алексеев, М. Ю. Каменева, Л. П. Козеева и др., Известия РАН. Сер. физическая 77, 173 (2013).
  31. M. Karppinen, M. Matveje, K. Salomaki et al., J. Mater. Chem. 12, 1761 (2002).
  32. З. А. Казей, В. В. Снегирев, М. С. Столяренко и др., ФТТ 64, 1766 (2022).
  33. G. H. Jonker and J. H. Van Santen, Physica. 16, 599 (1950).

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».