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Site preference and magnetic structure of M-type BaTiMnFe$$_{10}$$O$$_{19}$$ ferrite determined by X-ray and neutron diffraction methods

X線と中性子回折法によるM型フェライトBaTiMnFe$$_{10}$$O$$_{19}$$の磁気構造とサイト占有率の解析

高安 俊一*; 吉崎 隼平*; 奥部 真樹*; 豊田 丈紫*; 井川 直樹   ; 佐々木 聡*

Takayasu, Shunichi*; Yoshizaki, Jumpei*; Okube, Maki*; Toyoda, Takeshi*; Igawa, Naoki; Sasaki, Satoshi*

磁気ヘッドやGHz帯での電波吸収体材料として期待されているM型フェライトBaTiMnFe$$_{10}$$O$$_{19}$$の磁気構造とサイト占有率をX線および中性子回折法によって解析した。本物質は空間群が${it P}$6$$_{3}$$/${it mmc}$である正方晶であり、Tiは4${it f}$1, 2${it a}$, 2${it b}$の各サイトにそれぞれ24%, 15%, 15%の割合で占有し、Mnは4${it f}$2, 12${it k}$サイトにそれぞれ24%, 24%の割合で占有すること、また、8Kにおける2${it a}$, 2${it b}$, 4${it f}$1, 4${it f}$2サイトの磁気モーメントはそれぞれ3.56, 3.37, -3.86, -3.72 and 3.68$$mu$$$$_{B}$$であることが明らかになった。

Site preferences of Ti and Mn and the magnetic structure of M-type BaTiMnFe$$_{10}$$O$$_{19}$$ ferrite were analyzed using the X rays and neutron powder diffraction method. The intensity difference on the magnetic scattering was clearly observed below and above the ${it T}$c, showing the ferrimagnetic spin arrangement along with the ${it c}$ axis. Site-occupancy refinements give the results that Ti ions occupy the 4${it f}$1 (24%), 2${it a}$ (15%) and 2${it b}$ (15%) sites, while Mn ions prefer to 4${it f}$2 (24%) and 12${it k}$ (24%). Magnetic moments were obtained from the Rietveld refinements, which are 3.56, 3.37, -3.86, -3.72 and 3.68 $$mu$$$$_{B}$$ at ${it T}$ = 8 K for 2${it a}$, 2${it b}$, 4${it f}$1, 4${it f}$2 and 12${it k}$ sites, respectively.

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