Competition between magnetic interactions and structural instabilities leading to itinerant frustration in the triangular lattice antiferromagnet LiCrSe2
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract LiCrSe 2 constitutes a recent valuable addition to the ensemble of two-dimensional triangular lattice antiferromagnets. In this work, we present a comprehensive study of the low temperature nuclear and magnetic structure established in this material. Being subject to a strong magnetoelastic coupling, LiCrSe 2 was found to undergo a first order structural transition from a trigonal crystal system ( $$P\bar{3}m1$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>P</mml:mi> <mml:mover> <mml:mrow> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mo>¯</mml:mo> </mml:mover> <mml:mi>m</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:math> ) to a monoclinic one ( C 2/ m ) at T s = 30 K. Such restructuring of the lattice is accompanied by a magnetic transition at T N = 30 K. Refinement of the magnetic structure with neutron diffraction data and complementary muon spin rotation analysis reveal the presence of a complex incommensurate magnetic structure with a up-up-down-down arrangement of the chromium moments with ferromagnetic double chains coupled antiferromagnetically. The spin axial vector is also modulated both in direction and modulus, resulting in a spin density wave-like order with periodic suppression of the chromium moment along the chains. This behavior is believed to appear as a result of strong competition between direct exchange antiferromagnetic and superexchange ferromagnetic couplings established between both nearest neighbor and next nearest neighbor Cr 3+ ions. We finally conjecture that the resulting magnetic order is stabilized via subtle vacancy/charge order within the lithium layers, potentially causing a mix of two co-existing magnetic phases within the sample.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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