Magnetic after-effects in gallium ferrites

F. Walz, V.A.M. Brabers

Onderzoeksoutput: Bijdrage aan tijdschriftTijdschriftartikelAcademicpeer review

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Samenvatting

The magnetic after-effect (MAE) spectra of vacancy-doped (¿) gallium ferrites, Fe3-x-¿GaxO4 (0.05 = x = 1.0; ¿ ˜ 5 × 10-3) are studied in the temperature range 4.4 K <T <460 K. Our analysis reveals that for all investigated concentrations, x, a certain fraction of Ga3+ ions is substituted on octahedral (B) sites of the spinel lattice, thereby interfering strongly with the magnetite-specific charge transport mechanisms: (i) electron tunnelling (4 K <T <35 K) is suppressed for all Ga contents x; (ii) wide-range electron hopping (50 K <T <125 K) only occurs, in modified form, for 0.05 = x <0.4; (iii) the Verwey transition (TV ˜ 125 K), too, is affected and finally suppressed (x = 0.4); (iv) the vacancy-mediated ionic relaxations, peaks III (˜ 300 K) and II (˜ 380 K), are reduced in strength and temperature-shifted with increasing Ga3+ contents. Die magnetischen Nachwirkungsspektren von Leerstellen (¿)-dotierten Galliumferriten, Fe3-x-¿GaxO4, der Zusammensetzung 0,05 = x = 1,0 und ¿ ˜ 5 × 10-3, wurden im Temperatur-bereich 4,4 K <T <460 K untersucht. Unsere Analyse zeigt, daß Ga3+-Ionen innerhalb des vorgegebenen Konzentrationsbereichs, x, auf oktaedrischen (B) Gitterplätzen eingebaut werden und da-bei die Magnetit-spezifischen Ladungs-Transportprozesse erheblich beeinträchtigen: (i) Tunneln von Elektronen (4 K <T <35 K) ist für alle Konzentrationen, x, unterbunden; (ii) weitreichendes Hüpfen (50 K <T <125 K) wird nur für 0,05 = x <0,4, in eingeschränkter Form beobachtet; (iii) der Verwey-Übergang (TV ˜ 125 K) wird beeinflußt (0,05 = x <0,4) und für höhere Konzentrationen unterdrückt; (iv) die Leerstellen-unterstützten, ionischen Relaxationen, III (300 K) und II (380 K), werden mit zunehmendem Ga-Gehalt abgeschwächt und in ihrer Temperaturlage verschoben.
Originele taal-2Engels
Pagina's (van-tot)471-485
Aantal pagina's15
TijdschriftPhysica Status Solidi A : Applied Research
Volume156
Nummer van het tijdschrift2
DOI's
StatusGepubliceerd - 1996

Vingerafdruk

Duik in de onderzoeksthema's van 'Magnetic after-effects in gallium ferrites'. Samen vormen ze een unieke vingerafdruk.

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