纯合成胶黄铁矿（Fe3S4）的基本磁学参数

通过使三氯化铁与硫脲和甲酸在 170°C 下反应，合成了纯亚铁磁性胶黄铁矿（Fe 3 S 4）。通过 X 射线衍射、中子衍射和 Mössbauer 谱学并结合磁学测量证实了样品纯度。扫描电子显微镜观察显示出清晰的立方八面体和多面体晶体形貌。晶粒尺寸高达 44 μ m。详细的低温和高温磁学测量记录了胶黄铁矿以往鲜为人知的磁学性质。合成的胶黄铁矿样品以准单畴和多畴行为为主。室温下的饱和磁化强度（ M s ）约为 ∼59 Am 2 kg −1（每个化学式单位 3.13 μ B），这高于文献中以往报道的胶黄铁矿的任何数值，主要归因于该样品相比其他样品具有更高的纯度。未检测到低温磁转变；然而，在约 130 K 处观察到局部矫顽力极小值，这可能与所研究样品中存在的畴壁有关。胶黄铁矿的高温磁学性质在约 250°C 以上受化学分解主导，这阻碍了居里温度的测定，但我们的证据表明其必然超过 350°C。基于 Bloch 自旋波展开，通过低温 M s 测量首次确定胶黄铁矿的自旋波刚度为 ∼193 meV·Å 2，相应的交换常数 J AB 为 ∼1.03 meV。