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Unveiling the magnetic structure of BaFeO<sub>3-y</sub>: Shedding light on the elusive magnetic behavior
Indexado
WoS WOS:001341170800001
DOI 10.1016/J.JALLCOM.2024.177081
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This work provides a comprehensive examination of the structural and magnetic properties of 6H-BaFeO2.96 over a wide temperature range (10 K < T < 300 K) using neutron and synchrotron X-ray diffraction. Additionally, the local oxidation state of iron is examined using electron energy loss spectroscopy. No structural changes that could indicate a charge-order transition are observed in spite of a reported possible charge disproportionation of Fe4+ into Fe(4+delta)+ and Fe(4-delta)+ phenomenon at low temperature. According to the magnetic characterization, BaFeO2.96 orders antiferromagnetically at T-N=156 K. The application of external magnetic fields strongly influences the magnetic behavior; the transition temperature shifts to lower values with the applied magnetic field and the long-range magnetic order melts with an applied field of 14 T. The magnetocaloric effect clearly shows at T-N a change from negative to positive magnetic entropy. The Rietveld refinement of the neutron powder diffraction data collected at 10 K, gives a magnetic ordering with propagation vector [0, 0, 1/2] and three magnetically distinct sites for the Fe atoms. This magnetic structure consists of ferromagnetic Fe-sheets perpendicular to the c-axis with the magnetic moments along the [110] direction coupled both ferromagnetic and antiferromagnetically along the c-axis. The magnetic moment values of the three Fe ions are very different evidencing a delicate equilibrium of competing magnetic interactions.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Physical
Metallurgy & Metallurgical Engineering
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Materials Chemistry
Mechanics Of Materials
Mechanical Engineering
Metals And Alloys
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Gutierrez-Martin, D. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 Hernando, M. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 Parras, M. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
4 Torres-Pardo, A. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
5 FERNANDEZ-DIAZ, MARIA TERESA Mujer Inst Laue Langevin - Francia
6 Savvin, S. - Inst Laue Langevin - Francia
UNIV ZARAGOZA - España
7 Gonzalez-Calbet, J. M. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
8 Rodrigues, J. E. - CELLS ALBA Synchrotron Light Source - España
9 Silva Jr, R. S. - CSIC - España
10 Martinez, J. L. - CSIC - España
11 Varela, A. - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades
Comunidad de Madrid
Recovery, Transformation and Resilience Plan
Next Generation EU from the European Union

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Agradecimientos



Agradecimiento
We acknowledge the support from the " (MAD2D-CM) -UCM" project funded by Comunidad de Madrid, by the Recovery, Transformation and Resilience Plan, and by Next Generation EU from the European Union and from the Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades through Research Projects PID2020-113753RB-I00 and TED2021-129254B-C22. DGM acknowledges financial support from CT63/19-CT64/19 Complutense fellowship and A.T.P. acknowledges the Comunidad de Madrid for the PR65/19-22438 Research Project.

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