具有磷灰石型结构的（Ca,Sr）10(VO4)6(OH)2中的无机单离子磁体DyO+

《Inorganic Chemistry》：Inorganic Single-Ion Magnet DyO+ in the Apatite-Type Structure of (Ca,Sr)10(VO4)6(OH)2

钙锶钒酸羟基盐掺杂镝离子单离子磁体研究及其磁光性能关联

　　

掺杂镝的钙-锶钒酸盐(V)羟基磷灰石（Ca_1–ySr_y)₁₀(VO₄)₆(OH)₂:Dy（其中 y 的取值范围为 0–0.4）是通过在 900 至 1000 °C 的温度下进行固态反应合成的。Dy³⁺ 置换了 Ca²⁺ 在 6h Wyckoff 位点（Ca2）的位置，并向嵌入三角晶格中的氧阴离子方向发生位移。这一过程形成了具有较短键长（2.15 ?）的镝氧离子 DyO⁺。在零外部磁场且温度低于 65 K 的条件下，这些化合物的磁化强度会缓慢衰减。随着锶含量 y 的增加，再磁化的能量障碍从 614 cm^–1 上升到 699 cm^–1，磁化阻断温度从 3 K 变为 5.5 K，而在 T = 2 K 时的磁化滞后现象从 12 kOe 延长到 16 kOe。光致发光谱带显示出随着 y 增加而增大的晶体场分裂效应。从发光数据获得的 Dy³⁺ 电子能级图与实测的磁性质非常吻合。这是首次在非磷酸盐化合物中发现 DyO⁺ 单离子磁体（SIM）的实例。这一发现为通过比较研究揭示晶体结构细节与单离子磁体参数之间的新关系提供了机会。