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Symmetry‐Breaking Transitions in HoCuAs2–xPx and...
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Symmetry‐Breaking Transitions in HoCuAs2–xPx and ErCuAs2–xPx (x = 0–2): Crystal Structure, Application of Landau Theory, Magnetic and Electrical Properties

Abstract

Crystal structures of compounds undergoing symmetry‐breaking transitions have been investigated by the X‐ray single crystal and powder methods. While the phases HoCuAs2 through HoCuAs1.33P0.67 and ErCuAs2 through ErCuAsP retain the tetragonal HfCuSi2 structure (P4/nmm space group), the compounds HoCuAsP through HoCuAs0.33P1.67 and ErCuAs0.67P1.33 through ErCuAs0.33P1.67 undergo orthorhombic distortions to the GdCuAs1.15P0.85 structure (Pmmn space group). Further distortions follow in the phosphides: HoCuP2 adopts a larger orthorhombic cell (Cmma, a = 5.273(3), b = 5.305(3), c = 9.645(5) Å) and ErCuP2 has a monoclinic cell with a doubled parameter, the b parameter in the monoclinic cell (P21/n, a = 3.737(3), b = 19.239(15), c = 3.728(3) Å, β = 90.09(1)°). Zigzag chains are formed in the phosphorus layer of ErCuP2. According to Landau theory the transitions from HoCuAs1.33P0.67 to HoCuAsP and from ErCuAsP to ErCuAs0.67P1.33 can be continuous, and the transitions from HoCuAs0.33P1.67 to HoCuP2 and from ErCuAs0.33P1.67 to ErCuP2 are necessarily first‐order. The results of magnetic and electrical measurements for HoCuAs2 and HoCuP2 are reported. Due to the magnetic moments localized on Ho atoms both compounds order antiferromagnetically at low temperatures. They exhibit metallic conductivity. Symmetrieerniedrigende Übergänge in HoCuAs2–xPx und ErCuAs2–xPx (x = 0–2): Kristallstruktur, Anwendung der Landau‐Theorie, magnetische und elektrische Eigenschaften Die Kristallstrukturen von Verbindungen, die symmetrieerniedrigende Übergänge eingehen, wurden durch Röntgeneinkristall‐ und Pulverdiffraktion untersucht. Während die Phasen HoCuAs2 bis HoCuAs1,33P0,67 und ErCuAs bis ErCuAsP die tetragonale HfCuSi2‐Struktur (Raumgruppe P4/nmm) beibehalten, erfolgt bei den Verbindungen HoCuAsP bis HoCuAs0,33P1,67 und ErCuAs0,67P1,33 bis ErCuAs0,33P1,67 eine orthorhombische Verzerrung in die GdCuAs1,15P0,85‐Struktur (Raumgruppe Pmmn). Weitere Verzerrung erfolgt bei den Phosphiden: HoCuP2 nimmt eine größere orthorhombische Zelle (Cmma, a = 5,273(3), b = 5,305(3), c = 9,645(5) Å) ein und ErCuP2 hat eine monokline Zelle mit einem verdoppeltem b‐Parameter. Zick‐zack‐Ketten werden in der Phosphorschicht von ErCuP2 gebildet. In Übereinstimmung mit der Landau‐Theorie erfolgen die Übergänge von HoCuAs1,33P0,67 zum HoCuAsP und von ErCuAsP zum ErCuAs0,67P2,33 kontinuierlich und die Übergänge von HoCuAs0,33P1,67 zum HoCuP2 bzw. vom ErCuAs0,33P1,67 zum ErCuP2 notwendigerweise von erster Ordnung. Die Ergebnisse der magnetischen und elektrischen Messungen an HoCuAs2 und HoCuP2 werden mitgeteilt. Aufgrund der magnetischen Momente der Holmiumatome ordnen beide Verbindungen bei niedrigen Temperaturen antiferromagnetisch. Sie zeigen metallische Leitfähigkeit.

Authors

Mozharivsky Y; Kaczorowski D; Franzen HF

Journal

Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, Vol. 627, No. 9, pp. 2163–2172

Publisher

Wiley

Publication Date

September 1, 2001

DOI

10.1002/1521-3749(200109)627:9<2163::aid-zaac2163>3.0.co;2-n

ISSN

0044-2313

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