磁结构测试与解析流程

casjxm

       磁结构需要通过中子衍射测试获得，可以是单晶衍射，也可以是粉末衍射，但粉末中子衍射线站比较容易获得。样品的中子衍射信号包括晶格Bragg峰和磁峰（也称为卫星峰），当然也有少量的漫散射（这里不讨论，可用于解析缺陷结构）。只有在磁有序温度（称为磁相变点，或临界温度）以下才形成磁有序（称为磁结构），磁有序才会有磁峰，此时也有晶格峰；在临界温度以上，样品是顺磁相，有晶格峰，但没有磁峰。临界温度以上的相一般称为高温相，临界温度以下的相称为低温相；磁结构解析需要的是磁峰，而不是晶格峰，因此可通过高温相和低温相衍射谱相减得到磁峰；根据磁表示理论，磁结构解析即是确定传播矢量K和磁矩傅里叶系数（磁矩傅里叶系数即为小群GK基函数的线性展开，即可通过精修展开系数来确定）的过程。磁峰的位置决定了传播矢量，磁峰的衍射强度决定了磁矩傅里叶系数。

       根据以上基础知识，磁结构测试与解析基本流程如下：
1.  准备单晶或粉末样品；
2.  通过中子粉末衍射（或单晶衍射）测试高温相和低温相的衍射谱，两者相减获得磁峰；
3.  根据磁峰寻找传播矢量K（可通过Fullprof中的K_search工具寻找）；
4.  建立磁结构模型，解析并精修获得磁矩傅里叶系数和磁结构

       相关理论基础：
1． 磁结构的起源与影响因素:
https://www.matstr.com/forum.php ... 1523&extra=page%3D1
2． 磁结构轴矢量与时间反演对称
https://www.matstr.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1524&extra=
3． 磁结构描述：磁空间群方法
https://www.matstr.com/forum.php ... ge=1&extra=#pid1897
4． 群表示理论的数学框架
https://www.matstr.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1526&extra=
5．平移子群的表示与Bloch函数
https://www.matstr.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1527&extra=
6． 磁结构描述：传播矢量方法
https://www.matstr.com/forum.php ... ge=1&extra=#pid1900
7． 磁结构的对称性分类
https://www.matstr.com/forum.php ... ge=1&extra=#pid1901
8． 如何获取磁结构信息：磁中子衍射
https://www.matstr.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1530&extra=
9． 磁结构对称性分析
https://www.matstr.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1531&extra=

参考：
J Rodriguez-Carvajal，F Bouree, Symmetry and magnetic structures, EPJ Web of Conferences 22, 00010 (2012)
Fullprof homepage: https://www.ill.eu/sites/fullprof/php/downloads.html