Vliyanie elektron-defitsitnogo zameshcheniya na spinovuyu dinamiku v FeGa3

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

На примере изоэлектронных малоизученных соединений Fe0.92Re0.08Ga3 и Fe0.92Mn0.08Ga3 мы исследовали электрон-дефицитное замещение в перспективном термоэлектрике FeGa3 методом ядерного квадрупольного резонанса. Легирование соединений данного структурного типа помогает изучать зависимость термоэлектрических характеристик от электронной структуры и в конечном счете позволяет повысить термоэлектрическую эффективность, столь важную для практических применений. В обоих соединениях наблюдаются явные признаки формирования дополнительной акцепторной зоны внутри основной энергетической щели, определяемой замещающими атомами рения и марганца. При этом как спектры ядерного квадрупольного резонанса, так и ядерная спин-решеточная релаксация и ее температурная эволюция существенно различаются для исследуемых соединений. Мы связываем это с разной статистикой распределения замещающих атомов (преимущественное формирование гомогантелей в рений-замещенном соединении и гетерогантелей – в марганец-замещенном), обусловленной их внешними электронными оболочками.

About the authors

A. V Tkachev

ФИАН им. П.Н.Лебедева РАН

Email: tkachevav@lebedev.ru
Москва, Россия

S. V Zhurenko

ФИАН им. П.Н.Лебедева РАН

Москва, Россия

M. R Bikmukhametova

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

M. S Likhanov

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

A. V Shevel'kov

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

A. A Gippius

ФИАН им. П.Н.Лебедева РАН; Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

References

  1. M. S. Likhanov and A.V. Shevelkov, Russian Chemical Bulletin 69(12) 2231 (2020); doi: 10.1007/s11172-020-3047-5.
  2. V.Yu. Verchenko and A.A. Tsirlin, Inorg. Chem. 61(7), 3274 (2022); doi: 10.1021/acs.inorgchem.1c03843.
  3. A. Lim and D.C. Fredrickson, Inorg. Chem. 62(27), 10833 (2023); doi: 10.1021/acs.inorgchem.3c01496.
  4. Y. Amagai, A. Yamamoto, C. Lee, H. Takazawa, T. Noguchi, H. Obara, T. Lida, and Y. Takanashi, MRS Online Proc. Libr. 2004 7931 793(1), 359 (2004); doi: 10.1557/PROC-793-S8.38.
  5. G.D. Mahan and J.O. Sofo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93(15), 7436 (1996); doi: 10.1073/pnas.93.15.7436.
  6. V. J. Yannello and D.C. Fredrickson, Inorg. Chem. 54(23), 11385 (2015); doi: 10.1021/acs.inorgchem.5b02016.
  7. S.V. Popova and L.N. Fomicheva, Inorg. Mater. 18, 205 (1982).
  8. D. Kasinathan, M. Wagner, K. Koepernik, R. Cardoso-Gil, Y. Grin, and H. Rosner, Phys. Rev. B – Condens. Matter Mater. Phys. 85(3), 035207 (2011); doi: 10.1103/PhysRevB.85.035207.
  9. K. Umeo, Y. Hadano, S. Narazu, T. Onimaru, M.A. Avila, and T. Takabatake, Phys. Rev. B – Condens. Matter Mater. Phys. 86(14), 144421 (2012); doi: 10.1103/PhysRevB.86.144421.
  10. Y. Takagiwa, Y. Matsuura, and K. Kimura, J. Electron. Mater. 43(6), 2206 (2014); doi: 10.1007/s11664-014-3008-6.
  11. M. S. Likhanov, V.Yu. Verchenko, M.A. Bykov, A.A. Tsirlin, A.A. Gippius, D. Berthebaud, A. Maignan, and A.V. Shevelkov, J. Solid State Chem. 236, 166 (2016); doi: 10.1016/j.jssc.2015.08.028.
  12. M. S. Likhanov, V.Yu. Verchenko, D. I. Nasonova, A.A. Gippius, S.V. Zhyrenko, E. I. Demikhov, C.N. Kuo, C. S. Lue, B. L. Young, and A.V. Shevelkov, J. Alloys Compd. 745, 341 (2018); doi: 10.1016/j.jallcom.2018.02.216.
  13. E.M. Bittar, C. Capan, G. Seyfarth, P.G. Pagliuso, and Z. Fisk, J. Phys. Conf. Ser. 200(1), 012014 (2010); doi: 10.1088/1742-6596/200/1/012014.
  14. B. Ramachandran, K. Z. Syu, Y.K. Kuo, A.A. Gippius, A.V. Shevelkov, V.Yu. Verchenko, and C. S. Lue, J. Alloys Compd. 608, 229 (2014); doi: 10.1016/j.jallcom.2014.04.117.
  15. M.B. Gamza, J.M. Tomczak, C. Brown, A. Puri, G. Kotliar, and M.C. Aronson, Phys. Rev. B – Condens. Matter Mater. Phys. 89(19), 195102 (2014); doi: 10.1103/PhysRevB.89.195102.
  16. M. S. Likhanov, V.O. Zhupanov, V.Yu. Verchenko, A.A. Gippius, S.V. Zhurenko, A.V. Tkachev, D. I. Fazlizhanova, D. Berthebaud, and A.V. Shevelkov, J. Alloys Compd. 804, 331 (2019); doi: 10.1016/j.jallcom.2019.07.033.
  17. A.A. Gippius, V.Yu. Verchenko, A.V. Tkachev, N.E. Gervits, C. S. Lue, A.A. Tsirlin, N.B¨uttgen, W. Kr¨atschmer, M. Baenitz, M. Shatruk, and A.V. Shevelkov, Phys. Rev. B – Condens. Matter Mater. Phys. 89(10), 104426 (2014); doi: 10.1103/PhysRevB.89.104426.
  18. F.R. Wagner, R. Cardoso-Gil, B. Boucher, M. WagnerReetz, J. Sichelschmidt, P. Gille, M. Baenitz, and Y. Grin, Inorg. Chem. 57(20), 12908 (2018); doi: 10.1021/acs.inorgchem.8b02094.
  19. A.P. Bussandri and M. J. Zuriaga, J. Magn. Reson. 131(2), 224 (1998); doi: 10.1006/jmre.1998.1363.
  20. W.G. Clark, M. E. Hanson, F. Lefloch, and P. S´egransan, Rev. Sci. Instrum. 66(3), 2453 (1995); doi: 10.1063/1.1145643.
  21. Y.Y. Tong, J. Magn. Reson. – Ser. A 119(1), 22 (1996); doi: 10.1006/jmra.1996.0047.
  22. https://www.pascal-man.com/periodictable/gallium.shtml (accessed Sep.09,2024).
  23. V.Yu. Verchenko, M. S. Likhanov, M.A. Kirsanova, A.A. Gippiius, A.V. Tkachev, N.E. Gervits, A.V. Galeeva, N. B¨uttgen, W. Kr¨atschmer, C. S. Lue, K. S. Okhotnikov, and A.V. Shevelkov, J. Solid State Chem. 194, 361 (2012); doi: 10.1016/J.JSSC.2012.05.041.
  24. A.A. Gippius, A.V. Tkachev, S.V. Zhurenko, A.V. Gunbin, E. I. Demikhov, C.-N. Kuo, C.-S. Lue, N.-Q. Nguyen, C.-W. Luo, V.N. Khrustalev, R.D. Svetogorov, M. S. Likhanov, and A.V. Shevelkov, J. Alloys Compd. 938, 168522 (2023); doi: 10.1016/j.jallcom.2022.168522.
  25. M. S. Likhanov, V.Yu. Verchenko, A.A. Gippius, S.V. Zhurenko, A.V. Tkachev, Z. Wei, E.V. Dikarev, A.N. Kuznetsov, and A.V. Shevelkov, Inorg. Chem. 59(17), 12748 (2020); doi: 10.1021/acs.inorgchem.0c01805.
  26. E. Clementi, D. L. Raimondi, and W.P. Reinhardt, J. Chem. Phys. 47(4), 1300 (1967); doi: 10.1063/1.1712084.
  27. A.A. Gippius, K. S. Okhotnikov, M. Baenitz, and A.V. Shevelkov, Solid State Phenom. 152–153, 287 (2009); doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/SSP.152-153.287' target='_blank'>www.scientific.net/SSP.152-153.287.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук