化合物KBaCuV2O7Cl晶体结构
化合物KBaCuV2O7Cl的性能研究
化合物KBaCuV2O7Cl晶体结构:该氧化物中Cu,V及共同占据的KBa都只有一个位点,O原子有三个位点,其中Cu是五配位,与四个O2形成的配位的键长大小相等,都为1.939Å,与一个Cl原子形成配位的键长大小为2.578Å(图(a));V是四配位,与一个O1形成配位的键长大小为1.682Å,两个O2形成配位的键长大小为1.683Å,一个O3形成配位的键长大小为1.812Å(图(b));KBa共同占据属于8配位,与两个Cl原子形成的配位的键长大小均为3.363Å,与三个O1形成配位的键长大小分别为2.901Å和2.912Å,与两个O2形成配位的键长均为2.856Å,与一个O3形成配位的键长大小为2.816Å(图(c))
沿b轴方向看,我们可以知道该物质属于二维的层状结构,且层与层之间填充着共同占据的KBa离子,而a-c面上,而链与链之间的Cu2+与Cu2+之间的距离大小为5.471Å
沿c轴方向上看,每个Cu2+离子周围链接着四个(V2O7)4-基团,所有的V原子拥有同样的z坐标。Cu2+离子之间通过—O—V—O—键链接起来,其中在a-b面上,Cu2+与Cu2+之间的距离值为6.264Å
化合物KBaCuV2O7Cl的磁性:为了揭示氧化物KBaCuV2O7Cl的磁性,做了如下测试:在磁场为1000Oe,温度范围为2-300K(降温测试)的直流磁化率,从下图中,我们可以看到(曲线—圆圈表示),随着温度的升高,该氧化物的磁化率就越低,这说明该化合物总的磁性是顺磁的相互作用。其磁化率的倒数(直线—正方形表示)是一条线性直线,对磁化率的倒数(2K-300K)做居里外斯拟合,可以得到其顺磁居里温度θCW=2.93K且大于0K,证实了该化合物的局部存在着微弱的铁磁性耦合。导致这种现象的主要原因是Cu2+与Cu2+之间的距离相隔比较远,这样使相互的耦合作用很弱。
下图中,在2K下,外加磁场为-80000~80000Oe的作用下,在-20000~20000Oe的范围内,可以观察到磁矩随着磁场的增加呈线性增加,随着磁场的进一步增大,磁矩最终趋向饱和。这进一步证实了顺磁性的发生。