論文の概要: Orbital disorder and ordering in NaTiSi2O6: 29Si and 23Na NMR Study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.04921v1
- Date: Tue, 10 May 2022 14:23:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-13 17:42:30.384201
- Title: Orbital disorder and ordering in NaTiSi2O6: 29Si and 23Na NMR Study
- Title（参考訳）: NaTiSi2O6の軌道障害と秩序:29Siおよび23NaNMRによる研究
- Authors: Ivo Heinmaa, Riho R\"asta, Harlyn J. Silverstein, Christopher R.
Wiebe, and Raivo Stern
- Abstract要約: NaTiSi2O6は、Tc = 210Kで軌道支援されたスピン・ピエルス相転移を示す模範化合物である。
NaTiSi2O6の29Siおよび23NaNMR測定結果を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: NaTiSi2O6 is an exemplary compound, showing an orbital assisted spin-Peierls
phase transition at Tc = 210 K. We present the results of 29Si and 23Na NMR
measurements of NaTiSi2O6. The use of magic angle spinning techniques
unambiguously shows that only one dynamically averaged silicon site can be seen
at T > Tc. At cooling, the 29Si MAS NMR spectrum shows interesting changes.
Immediately below Tc the spectrum gets very broad. Cooling further, it shows
two broad lines of unequal intensities which become narrower as the temperature
decreases. Below 70 K two narrow lines have chemical shifts that are typical
for diamagnetic silicates. The hyperfine field values for the two sites are 7.4
kOe/kB and 4.9 kOe/kB. In the paramagnetic state at high temperature, the
spin-lattice relaxation of 29Si was found to be weakly temperature dependent.
Below Tc the Arrhenius type temperature dependence of the relaxation rate
indicates an energy gap D/kB = 1000(50) K. In the temperature region from 120
to 300 K the relaxation rate was strongly frequency dependent. At room
temperature we found a power law dependence on Larmor frequency of -0.65(5).
For 70 < T < 120 K the relaxation appeared to be non-exponential which we
assigned to a relaxation due to fixed paramagnetic centers. Simulation of the
magnetization recovery curve showed a temperature dependence of the
concentration of these centers proportional to the magnetic susceptibility. The
NMR spectrum of 23Na shows the line with typical shape for the central
transition of a quadrupolar nucleus. A small frequency shift of 23Na resonance
corresponds to a very small hyperfine field of 0.32 kOe/kB . In addition, at T
> Tc the 23Na spectrum shows another Lorentzian shaped resonance which we
attribute to the Na sites where the quadrupolar coupling is partly averaged out
by ionic motion.
- Abstract（参考訳）: NaTiSi2O6は、Tc = 210 Kにおける軌道支援スピン・ピエルス相転移を示す模範化合物であり、29Siおよび23Na NMRによるNaTiSi2O6の測定結果を示す。
マジックアングル回転技術の使用は、t > tcで動的に平均化されたシリコンサイトを1つしか見ることができないことを示している。
冷却において、29Si MAS NMRスペクトルは興味深い変化を示す。
Tcのすぐ下にあるスペクトルは非常に広い。
さらに冷却すると、温度が下がるにつれて狭くなる不等強度の2つの広い線が示される。
70K以下の2本の狭い線は、電磁石の典型的な化学シフトを持つ。
2つのサイトの超微細フィールド値は7.4 kOe/kBと4.9 kOe/kBである。
高温の常磁性状態では、29siのスピン格子緩和は弱温度依存であることが判明した。
Tc以下では, 緩和速度のアレニウス型温度依存性はエネルギーギャップD/kB = 1000(50)Kを示す。
室温ではラーモア周波数-0.65(5)の電力法則が認められた。
70 < T < 120 K の場合、緩和は非指数的であり、固定された常磁性中心による緩和に割り当てられた。
磁化回収曲線のシミュレーションは、これらの中心の濃度が磁化率に比例する温度依存性を示した。
23NaのNMRスペクトルは、四極子核の中心遷移の典型的な形状の線を示している。
23Na共鳴の小さな周波数シフトは、0.32 kOe/kBの非常に小さな超微粒子場に対応する。
さらに、T>Tcでは、23Naスペクトルが別のローレンツ型共鳴を示すが、これは四極子結合がイオン運動によって部分的に平均されるNa部位に起因している。
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