1 Dystorsja strukturalna i spirala magnetyczna w FeSb badane metodą spektroskopii mössbauerowskiej K. Komędera1, A.K. Jasek1, A. Błachowski1, K. Ruebenbauer1, A. Krztoń-Maziopa2 1Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej, Instytut Fizyki, Uniwersytet Pedagogiczny ul. Podchorążych 2, Kraków 2Katedra Chemii Nieorganicznej i Technologii Ciała Stałego, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska ul. Noakowskiego 3, Warszawa X Ogólnopolskie Seminarium Spektroskopii Mössbauerowskiej OSSM’2014 Wrocław, czerwca 2014

2 Fe-based Superconducting Familiespnictogens: P, As, Sb chalcogens: S, Se, Te LnO(F)FeAs AFe2As AFeAs FeTe(Se,S) Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd … A = Ca, Sr, Ba, Eu, K A = Li , Na Tsc max = 56 K K K K

3 Fe1+xSb 0.08  x  0.38 Phase diagram of Fe-Sb at.% Sb

4 M. Sladecek et al., Defect and Diffusion Forum 194-199, 369 (2001)FeSb P63/mmc Sb Fe DTI - Fe c = nm a = nm Hexagonal P63/mmc structure of FeSb M. Sladecek et al., Defect and Diffusion Forum , 369 (2001)

5 R. Kumar et al., Phys. Rev. B 32, 69 (1985)FeSb P63/mmc Sb Fe DTI - Fe c = nm a = nm Hexagonal P63/mmc structure of FeSb XRF  Fe1.023(8) Sb1.000(2) Néel temperature TN vs. x in Fe1+xSb Lattice constants vs. x in Fe1+xSb R. Kumar et al., Phys. Rev. B 32, 69 (1985)

6 Electric Field Gradient + Magnetic Hyperfine FieldEFG B = 10 T  = 0°  = 90° EFG + B EFG + B

7 57Fe Mössbauer spectra of FeSbtwo different (regular) iron sites with occupancy ratio 2:1 + interstitial (excess) iron (DTI) with contribution 2.1(5)%  Fe1.021(5)Sb

8 Orientation of the EFG and hyperfine magnetic field in the main crystal axes Anisotropy of the hyperfine magnetic fields (spiral projections onto Fe-plane) in FeSb for both iron sites (2:1) B<100> and B<120> - iron hyperfine field components along the <100> and <120> directions Proposed deformations from P63/mmc symmetry

9 Tc - transition temperature  - static critical exponentAverage hyperfine fields for iron sites (2:1 + DTI) Tc - transition temperature  - static critical exponent Anisotropy of the hyperfine magnetic fields (spiral projections onto Fe-plane) in FeSb for both iron sites (2:1) B<100> and B<120> - iron hyperfine field components along the <100> and <120> directions Proposed deformations from P63/mmc symmetry

10 Tc - transition temperature  - static critical exponentAverage hyperfine fields for iron sites (2:1 + DTI) Tc - transition temperature  - static critical exponent Spectral shift S versus room temperature -Fe and quadrupole coupling constant AQ for both iron sites (2:1) Proposed deformations from P63/mmc symmetry Quadrupole splitting  in non-magnetic region

11 Fe1+xSb WNIOSKI Uzyskano związek Fe1+xSb o bardzo małej zawartości nadmiarowego żelaza wynoszącej x  0.02 Stwierdzona występowanie deformacji w regularnej podsieci żelaza prowadzącej do dwóch nierównoważnych pozycji Fe w stosunku 2:1 i dużej wartości parametru asymetrii gradientu pola elektrycznego η ≈ 1 Momenty magnetyczne tworzą spirale antyferromagnetyczne propagujące wzdłuż osi c w stosunku 2:1

12 Laboratorium Spektroskopii MössbauerowskiejUniwersytet Pedagogiczny w Krakowie

13 Laboratorium Spektroskopii MössbauerowskiejUniwersytet Pedagogiczny w Krakowie Maria Podgórna Aleksandra Jasek Kamila Komędera magistrantka doktorantka, II rok doktorantka, I rok

14  Dziękuję za uwagę i ZAPRASZAM do współpracy!Zakład Spektroskopii Mössbauerowskiej, Instytut Fizyki, Uniwersytet Pedagogiczny ul. Podchorążych 2, Kraków V Linia Badawcza - Materiały Funkcjonalne i Nanomagnetyzm AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Akademickie Centrum Materiałów i Nanotechnologii al. A. Mickiewicza 30, Kraków Praca finansowana przez NCN w ramach grantu DEC-2011/03/B/ST3/00446

15  K. Ruebenbauer, Physica B 172, 346 (1991)

16  Er2-xFe14+2xSi3 single-crystal Average angle betweeniron hyperfine fields and c-axis  J. Żukrowski, A. Błachowski, K. Ruebenbauer, J. Przewoźnik et al.,  J. Appl. Phys. 103, (2008)