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Magnetismus Poster: Do., 13:00–15:30 D-P260
Neutronenbeugungsuntersuchungen zur druckabhängigen magnetischen
Struktur in CsCuCl3
Norbert Stüßer 1 , Ravil Sadykov 2 , Andreas Hoser 3
1 Hahn-Meitner Institut, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin – 2 Institute for High Pressure
Physics RAS, 142190 Troitsk, Russia – 3 Institut für Kristallographie, RWTH-Aachen
Mittels Neutronenbeugung wurde die Spinanordnung des triangularen Antiferromagneten
CsCuCl3 bis zu einem Druck von 23 kbar untersucht. Unter Normaldruck besitzt
der hexagonale Perowskit CsCuCl3 in seiner magnetisch geordneteten Phase unterhalb
von 10.65 K eine ” 120 ◦ “Spinstruktur auf dem Dreiecksgitter in der ab-Ebene. Längs
der hexagonalen c-Richtung formt sich eine langwellige Spirale mit einem Drehwinkel
von 5.1 ◦ zwischen benachbarten Spins [1]. Diese Spinstruktur kann näherungsweise
durch eine Hamiltonfunktion beschrieben werden, die drei Austauschparameter J0,
J1 und D enthält. Man nimmt eine antiferromagnetische Kopplung J1 benachbarter
Spins in der ab-Ebene an. Entlang der c-Kette geht man von einer dominierenden
ferromagnetischen Kopplung J0 aus, die in Konkurrenz zu einer antisymmetrischen
(Dzyaloshinskii-Moriya) Wechselwirkung D steht. Letztere wird möglich durch die unterhalb
von 423K auftretende Jahn Teller Verzerrung der Cl6 Oktaeder, die das Cu2+
Ion umgeben. Untersuchungen der Feldabhängigkeit der magnetischen Struktur u. a.
mit Neutronenbeugung haben darauf hingewiesen, dass thermische und quantenmechanische
Fluktuationen bedeutsam in diesem Spin 1
System sind. Wenig bekannt ist
2
über die Druckabhängigkeit. In diesem Beitrag stellen wir unsere Neutronenbeugungsmessungen
vor, die an CsCuCl3 Einkristallen unter Druck bis zu 23 kbar durchgeführt
wurden. Als wesentliches Resultat erhalten wir eine starke Vergrößerung des Drehwinkels
benachbarter Spins entlang der c-Achse mit zunehmendem Druck. Gleichzeitig
beobachten wir eine Zunahme der Neel Temperatur. Dieses Verhalten wird qualitativ
unter Berücksichtung der im obigen Modell angenommenen Wechselwirkungen diskutiert.
[1] K. Adachi, N. Achiwa and M. Mekata J. Phys. Soc. Japan 49 (1980) 545.