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Publication

Infrared phonon anomaly and magnetic excitations in single-crystal Cu3Bi(SeO3)(2)O2Cl

Helmuth Berger
2012
Article
Résumé

Infrared reflection and transmission as a function of temperature have been measured on single crystals of Cu3Bi(SeO3)(2)O2Cl. The complex dielectric function and optical properties along all three principal axes of the orthorhombic cell were obtained via Kramers-Kronig analysis and by fits to a Drude-Lorentz model. Below 115 K, 16 additional modes [8(E parallel to(a) over cap)+ 6(E parallel to(b) over cap)+ 2(E parallel to(c) over cap)] appear in the phonon spectra; however, powder x-ray diffraction measurements do not detect a new structure at 85 K. Potential explanations for the new phonon modes are discussed. Transmission in the far infrared as a function of temperature has revealed magnetic excitations originating below the magnetic ordering temperature (T-c similar to 24 K). The origin of the excitations in the magnetically ordered state will be discussed in terms of their response to different polarizations of incident light, behavior in externally applied magnetic fields, and the anisotropic magnetic properties of Cu3Bi(SeO3)(2)O2Cl as determined by dc susceptibility measurements.

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Magnetic domain
A magnetic domain is a region within a magnetic material in which the magnetization is in a uniform direction. This means that the individual magnetic moments of the atoms are aligned with one another and they point in the same direction. When cooled below a temperature called the Curie temperature, the magnetization of a piece of ferromagnetic material spontaneously divides into many small regions called magnetic domains. The magnetization within each domain points in a uniform direction, but the magnetization of different domains may point in different directions.
Supraconducteur à haute température
Un supraconducteur à haute température (en anglais, high-temperature superconductor : high- ou HTSC) est un matériau présentant une température critique de supraconductivité relativement élevée par rapport aux supraconducteurs conventionnels, c'est-à-dire en général à des températures supérieures à soit . Ce terme désigne en général la famille des matériaux de type cuprate, dont la supraconductivité existe jusqu'à . Mais d'autres familles de supraconducteurs, comme les supraconducteurs à base de fer découverts en 2008, peuvent aussi être désignées par ce même terme.
Température de Curie
La température de Curie (ou point de Curie) d'un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique est la température T à laquelle le matériau perd son aimantation permanente. Le matériau devient alors paramagnétique. Ce phénomène a été découvert par le physicien français Pierre Curie en 1895. L’aimantation permanente est causée par l’alignement des moments magnétiques. La susceptibilité magnétique au-dessus de la température de Curie peut alors être calculée à partir de la loi de Curie-Weiss, qui dérive de la loi de Curie.
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